30 noviembre 2008

Benefield, La cámara anecoica de radiación electromagnética




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Los laboratorios de Benefield son la mayor cámara anecoica del mundo y, en vez de estar aislada con materiales absorbentes del sonido, esta llena de materiales absorbentes de radiación: 816.000 conos de espuma diseñados para minimizar la reflexión de las señales de radio frecuencia. Está ubicada en el desierto de Mojave, California.

Es una cámara cuyas paredes tienen una estructura tal que absorben todos las señales de radio y/o electromagneticas. Las superficies superiores están cubiertas de material absorbente, tanto en planchas como en cubos verticales y horizontales. El techo y el suelo están rellenos de forma similar; con una estrecha malla metálica justo por encima del suelo, que proporciona una superficie óptima para poder andar.
Dentro de ella se realizan pruebas de aeronaves (militares o no) las cuales, debido al lugar donde se encuentran, no pueden ser detectadas por satélites espías.




La máquina Z del Laboratorio Nacional Sandia




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La máquina Z, ubicada en Nuevo Mexico, es el generador de rayos-X más grande del mundo. Sus descargas eléctricas producen plasma y permiten estudiar materiales bajo condiciones de temperatura y presión extremas. Esta máquina logró generar plasma a temperaturas de 2.000.000.000 K superando a los nucleos estelares. Logra esto vaporizando cables metálicos con corrientes de 20.000.000 A en una interfaz agua aire.

Cada vez que observamos el Sol o las estrellas por la noche, vemos a estos astros brillar gracias a procesos de fusión nuclear que involucran temperaturas de millones de grados centígrados. Ahora la máquina Z del laboratorio nacional Sandia de Estados Unidos ha producido plasmas que exceden temperaturas de 3 mil millones de grados centígrados, más caliente que el interior de las estrellas. Una descripción del logro, así como una explicación del consultor Malcolm Haines de Sandia, fue publicada en la revista especializada "Physical Review Letters".

Las energías de Z en estos experimentos plantearon varias preguntas. Primero, la salida irradiada de rayos x era hasta cuatro veces mayor que la entrada de energía cinética prevista. Ordinariamente, en reacciones no nucleares, las energías de salida son menores, no mayores, que las energías totales de entrada.

Tuvo que conseguirse más energía dentro para balancear los libros ¿pero de donde podría provenir?

En segundo lugar, e inusualmente, las altas temperaturas de los iones fueron sostenidas después de que se hubiera estancado el plasma, es decir, después de que sus iones hubieran perdido probablemente el movimiento y por lo tanto energía y calor, como si algún agente desconocido proporcionara otra vez una fuente de energía adicional a los iones.

La máquina Z de Sandia funciona normalmente así: 20 millones de amperios de electricidad pasan en un núcleo vertical de tungsteno de un grosor menor al de un cabello. El núcleo es de un tamaño similar al de un carrete de coser. Los alambres se disuelven instantáneamente en una nube de las partículas cargadas llamadas plasma. El plasma, atrapado en el apretón de un campo magnético muy fuerte que acompaña a la corriente eléctrica, se comprime hasta el grosor de un lápiz. En este punto, los iones y los electrones no tienen a donde ir. Se paran repentinamente, emitiendo energía en la forma de rayos x que alcanzan temperaturas de varios millones de grados centígrados, la temperatura de las llamaradas solares.

Fuente: http://zpinch.sandia.gov/

El detector de neutrinos Super Kamiokande




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Este observatorio está situado a un kilómetro de profundidad, en una mina abandonada (la de Mozumi) cerca de la ciudad de Hida, en Gizu, Japón.
Los detectores de neutrinos se suelen situar a gran profundidad para evitar detectar otras partículas. Pero claro, no es posible detectar los neutrinos directamente, de ahí la construcción de sistemas tan sofisticados como éste para descubrir trazas de su paso.
El Super-Kamiokande es absolutamente impresionante: es un depósito de agua que contiene 50.000 toneladas de agua. Los neutrinos que provienen del Sol, y que nos atraviesa una cantidad ingente cada segundo, penetran en la Tierra y llegan al depósito. Casi todos ellos lo atraviesan sin siquiera notar que está ahí pero, de vez en cuando, alguno (por pura suerte) choca con un electrón del agua o con un núcleo atómico, y lo lanza despedido.

Los electrones que salen disparados por estos choques se mueven muy rápido. Pero muy, muy rápido: más rápido que la luz en el agua. Naturalmente, esto sigue siendo más lento que la luz en el vacío (nada puede moverse más rápido), pero cuando un objeto se mueve más rápido que la luz en un medio pasa algo parecido a lo que ocurre cuando un objeto se mueve más rápido que el sonido en un medio, es decir, cuando se rompe la barrera del sonido… sólo que, en vez de un estampido sonoro, se produce radiación luminosa, que se denomina radiación de Cherenkov.





Las paredes del Super-Kamiokande están cubiertas de 11.200 tubos fotomultiplicadores, que son tan extraordinariamente sensibles que pueden detectar fotones individuales. Claro, aunque hay muchísimos neutrinos atravesando la piscina, sólo unos pocos chocan con algo, y sólo hay unos pocos fotones emitidos en forma de radiación de Cherenkov, de modo que hace falta una gran precisión para poder detectarlos.

Las corrientes de neutrinos lanzados desde estrellas o galaxias en colapso, portan con ellos trozos de datos sobre los eventos de alta energía que los produjeron. Es un recordatorio de que incluso la más diminuta de las partículas tiene una historia que contarnos sobre el universo del que son parte.

En 2001, un accidente hizo que varios miles de tubos multiplicadores se rompieran: por alguna razón, unos pocos estallaron, y la onda de choque que generaron fue rompiendo los de alrededor. Durante 2005 y 2006 se han instalado casi 6.000 tubos nuevos, y el resultado es el que vas a ver ahora… Tenemos la suerte de que se han sacado fotos en la reconstrucción antes de llenarlo de agua, de modo que vemos cosas que normalmente no veríamos.

Fuente: http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/index-e.html

Descubren partículas de vida en otra galaxia




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Un equipo de científicos de la University College London (UCL) ha detectado una molécula de azúcar orgánica directamente relacionada con el origen de la vida. El caso es que esta molécula se encuentra en una región de nuestra galaxia donde aseguran podrían haber planetas habitables.

La partícula Orgánica fue descubierto por un científico Francés gracias a un potente radiotelescopio y se encuentra a 26,000 años luz de distancia; algunos portavoces de la investigación dieron a conocer en forma pública los aspectos generales del estudio realizado: “El descubrimiento de una molécula de azúcar orgánica en una región de formación de estrellas del espacio es muy emocionante y proporcionará información increíblemente útil en nuestra búsqueda de vida exóticas“.(profesor Keith Mason)
La molécula encontrada es un glicoaldehido, un azúcar básico que es el más simple de los monosacáridos y para encontrarla utilizaron el radio telescopio del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM).

Este azúcar puede reaccionar con el propenal para formar ribosa que a su vez es el componente central del ácidio ribonucleico (ARN). Con ella se sintetiza el ADN, la molécula de la vida.

Más partículas descubiertas
Un grupo de astronomos estadounidenses ha identificado desde el radiotelescopio de Arecibo, en Puerto Rico, dos de las moléculas que forman los aminoácidos, esenciales para la vida tal y como la conocemos en la Tierra.

El sorprendente hallazgo sugiere que la producción de este ingrediente clave en la generación de la vida podría ser común a toda la galaxia, aumentando las posibilidades de que en ésta existan otras moléculas relacionadas con la vida así como planetas parecidos al nuestro.

En concreto, se han encontrado moléculas de metanimina y cianuro de hidrógeno, los dos compuestos que, junto al agua, constituyen el más simple de los aminoácidos encargados de formar las proteínas en los seres vivos.

Los aminoácidos son los elementos fundamentales a partir de los cuales se origina la vida en la Tierra, y algunos expertos creen que pudieron llegar en meteoritos desde el espacio exterior. Hasta ahora, se había detectado metanimina en regiones de la Vía Láctea y hay indicios de puede haber en la galaxia cercana NGC 253, pero nunca se había encontrado tan lejos de nuestro planeta.

El descubrimiento, que será publicado en breve en la revista ‘Astronomical Journal’, se produjo mientras los científicos analizaban con el espectómetro del telescopio la composición química de Arp 220, una galaxia especialmente convulsa donde nacen y mueren estrellas a un ritmo vertiginoso, lo que provoca que sea muy luminosa.

Fuente: http://www.thaindian.com/newsportal/health/scientists-find-building-blocks-of-life-in-distant-galaxy_10016428.html

Descubren cómo almacenar datos en un átomo




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La computación cuántica está cada vez más cerca, gracias a científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley que han logrado con éxito almacenar información y recuperarla utilizando el núcleo de un átomo.

En el experimento se utilizaron cristales de silicio excepcionalmente puros e isotópicamente controlados para doparlos con átomos de fósforo. La información cuántica se procesó en los electrones del fósforo, siendo transferida al núcleo y luego transferida de nuevo a los electrones, convirtiéndose en la primera demostración de que un solo núcleo atómico ya puede servir como memoria en la computación cuántica.

Cuando se logre la computación cuántica, se podrán realizar tareas matemáticas muchos miles de millones de veces más rápido que las supercomputadoras actuales más potentes, cálculos que hoy en día sólo tienen cabida en la ilusión de muchos científicos y en la ciencia-ficción.

Fuente: http://www.net-security.org/news.php?id=16233

29 noviembre 2008

Viajes en el tiempo ¿ posibles ?




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¿Qué dicen los expertos acerca de la idea del viaje en el tiempo?

Su posibilidad teórica se ha debatido largamente, pero todo el mundo está de acuerdo en que los problemas prácticos son tan inmensos que se trata, con toda probabilidad, de algo que nunca va a suceder. Brian Cox, investigador del CERN en la Universidad de Manchester, señala que incluso aunque las leyes de la física no prohíben el viaje en el tiempo, eso no implica que vaya a suceder, ciertamente al menos en términos de hacer regresar a los viajeros del tiempo.

¿Es posible, pero no probable?

“El viaje en el tiempo hacia el futuro es absolutamente probable, de hecho el tiempo fluye a velocidades distintas estando en órbita o estando a nivel del suelo, y esto debe ser tomado en consideración a la hora de hacer que los sistemas de navegación por satélite funcionen correctamente. Pero el viaje en el tiempo hacia el pasado, aunque técnicamente sea algo permitido por la teoría de Einstein, será algo que habrá que descartar, según la opinión de la mayoría de los físicos, cuando desarrollemos, si es que eso sucede, una comprensión más profunda de las leyes fundamentales de la física - y ese es uno de los objetivos del LHC”.

¿Por qué se ha llegado a considerar la posibilidad del viaje en el tiempo?

Se debe a la teoría general de la relatividad propuesta por Albert Einstein en 1905. Es la mejor teoría que tenemos hasta el momento sobre la naturaleza del espacio y el tiempo, y además Einstein fue el primero en dotar de formulación y ecuaciones matemáticas para relacionar tanto al tiempo como el espacio en forma de una entidad llamada “espacio-tiempo”. Aquellas ecuaciones, y la propia teoría, no prohíben la idea del viaje en el tiempo, aunque desde los tiempos de Einstein y hasta el presente, ha habido muchos intentos por demostrar que el viaje hacia el pasado es imposible.

Además de los detalles prácticos ¿qué otra cosa impide el viaje en el tiempo?

El mayor problema teórico se conoce como la paradoja del viaje en el tiempo. Si alguien viaja hacia el pasado y hace algo para evitar su propia existencia, entonces ¿cómo es posible viajar en el tiempo? El clásico ejemplo para esta paradoja es la de que el viajero en el tiempo mata a su propio abuelo antes de que su propio padre haya sido concebido. Los cosmólogos, famosos por su ingenio imaginativo, han llegado a un método que evita esta paradoja. Sugieren que no existe un único universo, sino múltiples, tantos que cualquier resultado posible para cada suceso tiene lugar en su propio universo. En este universo múltiple, o “multiverso”, una mujer que viaja al pasado para matar a su abuela puede lograrlo, porque en el universo de la puerta de a lado la abuela vive para tener a una hija que se convierte en madre de la asesina.

¿En qué lugar queda entonces la ¨Máquina de Dios¨ o LHC ?

El físico y escritor de ciencia ficción, John Gribbin, que explica estas cosas mejor que la mayoría, cita un dicho popular en física: todo aquello que no está prohibido es obligatorio. “De modo que esperan que exista la máquina del tiempo. El inconveniente es que la clase de ‘túnel en el tiempo’ accidental que podría producirse en el LHC de Ginebra sería un diminuto agujero de gusano, mucho más pequeño que un átomo, por lo que no habría nada capaz de atravesarlo. Así pues, no recibiremos aún a ningún viajero del futuro en Ginebra. Yo lo veo todo extremadamente improbable, pero ciertamente no se trata de una locura total”.
Así pues, no es una locura total, es solo una pequeña locura.

Entonces... ¿seremos capaces algún día de viajar hacia el futuro?

Si… No hay nada en las leyes de la física que lo prohíban, y algunos eventos que tendrán lugar en Ginebra podrían señalar la forma y podrían ser un primer paso. En física, tal y como sostiene el dicho, si algo no está prohibido, debe suceder en algún punto. Todo lo que necesitamos hacer es idear un método para manipular agujeros negros y agujeros de gusano, y vía libre.

Fuente: http://cdsweb.cern.ch/record/42939

Hackers burlan sistema seguridad de la ¨Máquina de Dios¨




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Un grupo de hackers logró infiltrarse en el sistema y dejar una nota para demostrar que el ambicioso proyecto tiene grandes fallas de seguridad.
Un grupo de expertos en informática griegos acaba de lograr notoriedad mundial al haber podido burlar los sistemas de seguridad del mayor experimento científico de la historia, el Gran Colisionador de Hadrones, conocido popularmente como “la Máquina de Dios”.

Autodenominados como “El equipo de seguridad griegos”, los expertos lograron dejar el siguiente mensaje “Les bajamos los pantalones porque no queremos verlos salir corriendo del LHC cuando cunda el pánico”. “No tenemos ninguna intención de alterar el funcionamiento del acelerador. Somos 2600, no se metan con nosotros.” En clara alusión a la revista norteamericana de hacking, 2600: The Hacker Quarterly.
El director de prensa del Centro Europeo de Física de Partículas, James Gilles afirmó que el incidente no dejó ningún daño ya que el sistema posee una serie de niveles en su red, que funcionan en lo que se refiere a la operatividad del LHC, sin embargo más allá de las palabras del directivo, lo que los hackers lograron fue poner al descubierto grandes fallas de seguridad y si no ocurrió ningún daño se debe más a que la intención de los intrusos era demostrar la vulnerabilidad del sistema y no destruir o sacar provecho de la situación.

Fuente: http://news.cnet.com/8301-1009_3-10040525-83.html?part=rss&subj=news&tag=2547-1_3-0-20

LHC: Máquina del Tiempo ?




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Según dos matemáticos rusos, quizá el LHC sirva además para conseguir un objetivo "colateral" propio de los relatos más interesantes de la ciencia ficción: al hacer chocar a los protones a una velocidad próxima a la de la luz, podría accidentalmente formarse una puerta, o puertas diminutas, que permitirían viajar por el espacio-tiempo. Evocando esta posibilidad, New Scientist, considera que gracias al LHC, 2008 podría convertirse en el Año Cero de los viajes en el tiempo.

Alteración del espacio-tiempo

Irina Aref'eva e Igor Volovich, del Instituto de Matemáticas Steklov de Moscú, han publicado un artículo en el que explican que, si la escala de la gravedad cuántica es del orden de unos pocos TeVs (tera o trillones de electronvoltios, unidad de energía equivalente a la energía cinética que adquiere un electrón al ser acelerado por una diferencia de potencial en el vacío de 1 voltio), las colisiones entre protones del LHC podrían dar lugar a la formación de máquinas del tiempo (regiones de espacio-tiempo con curvas cerradas de tipo tiempo) que violarían el principio de causalidad.

Una curva cerrada de tipo tiempo o curva temporal cerrada (en inglés closed timelike curve o CTC) es la línea de universo o la trayectoria que sigue una partícula material en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones. Esta partícula se encuentra cerrada en el espacio-tiempo, es decir, que es susceptible de regresar al mismo estado del que partió en el tiempo.

La posibilidad de una curva cerrada de tipo tiempo no es nueva, ya que fue planteada por primera vez en 1937 por Willem Jacob van Stockum. Más adelante, en 1949, fue evocada asimismo por Kurt Gödel. De probarse en el LHC de Ginebra la existencia de esta curva cerrada de tiempo o CTC, el hecho podría implicar al menos la posibilidad teórica de construir una máquina del tiempo, señalan los físicos.

Agujeros de gusano

Según los matemáticos rusos, el LHC podría generar un agujero de gusano capaz de ser atravesado, que es uno de los modelos hipotéticos de máquina del tiempo. Un agujero de gusano, también conocido como un puente de Einstein-Rosen, es una hipotética característica topológica del espacio-tiempo, descrita por las ecuaciones de la relatividad general, que constituye esencialmente un "atajo" a través del espacio y el tiempo.

Un agujero de gusano tiene por lo menos dos extremos, conectados a una única "garganta", pudiendo la materia 'viajar' de un extremo a otro pasando a través de esta garganta o túnel. El primer científico en teorizar sobre la existencia de agujeros de gusanos fue Ludwig Flamm en 1916 y desde entonces han sido objeto de debate en el seno de la comunidad científica.

Lo que vienen a decir los científicos rusos es que el LHC puede provocar accidentalmente la aparición de agujeros de gusano y abrir por primera vez en la historia la puerta de los viajes en el tiempo. Señalan que, bajo ciertas condiciones, las enormes ondas gravitacionales generadas por dos protones en colisión podrían abrir una puerta o desgarro en el tejido espacio-temporal, dando lugar a un túnel espacio-temporal que conectaría a nuestra época con el futuro. Señalan al respecto que la energía contenida en partículas de una billonésima del tamaño de un mosquito sería suficiente para hacer cosas extraordinarias en sus alrededores.

El problema de los cálculos llevados a cabo por los matemáticos rusos para aventurar semejante posibilidad teórica es su margen de error, advierte no obstante Newscientist, ya que resulta imposible por ejemplo evaluar la energía necesaria para abrir esta "puerta".

Otra voz crítica es la de Brian Cox, de la Universidad de Manchester, uno de los principales expertos británicos en física de partículas que participa en el proyecto LHC. En declaraciones a Skymania, Cox señaló que las colisiones de rayos cósmicos en la atmósfera superior son mucho más energéticas que cualquier cosa que podamos producir en el LHC.
Además, han estado ocurriendo durante 5.000 millones de años y no han aparecido viajeros en el tiempo.
Los viajes en el tiempo
De cualquier forma, no deja de ser sorprendente el hecho de que, cuanto menos, se siga pensando y se intente demostrar, desde las matemáticas, que los viajes en el tiempo podrían llegar a producirse o que son una posibilidad.

El año pasado (2007) un científico israelí llamado Amos Ori había descubierto un modelo teórico para el viaje en el tiempo que podría permitir a las generaciones futuras desplazarse al pasado. Se conseguiría, teóricamente, con un bucle espacio-temporal fabricado con materia ordinaria y densidad de energía positiva.

Dos años antes, este mismo científico aseguraba haber resuelto una de las mayores dificultades para viajar en el tiempo utilizando el vacío que existe en el espacio.

Por último, Igor Novikov, desde la Universidad de Copenhague, investiga asimismo la capacidad de los agujeros negros para permitir el viaje a través del tiempo.

Las esperanzas renovadas de los matemáticos rusos por que exista esta posibilidad, radica en la enorme capacidad del El Gran Colisionador de Hadrones de Ginebra, que será el laboratorio de física de partículas más grande del mundo. Funcionará a 271 grados centígrados bajo cero y usará un túnel de 27 Km. de circunferencia. Gracias a esta proeza tecnológica, algunos secretos del comportamiento de las partículas subatómicas podrían ser revelados... y quizás el secreto de los hoy hipotéticos viajes en el tiempo.

28 noviembre 2008

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) o La Máquina de Dios




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El Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider o LHC, por sus siglas en ingles) es un acelerador de partículas (o acelerador y colisionador de partículas) ubicado en la actualmente denominada Organización Europea para la Investigación Nuclear (la sigla es la del nombre en francés de tal institución: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. El LHC se diseñó para colisionar ¨haces de hadrones¨, más exactamente de protones de 7 Tev de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos. Los protones acelerados a velocidades del 99% permitirían simular algunos eventos ocurridos durante o inmediatamente después del big bang.

El LHC es producto del esfuerzo de más de 2000 físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios. Los primeros haces de partículas fueron inyectados el 1 de agosto de 2008, el primer intento para hacer circular los haces por toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre de 2008. Teóricamente se espera que, una vez en funcionamiento, se produzca la partícula másica conocida como el bosón de Higgs (a veces llamada "la partícula de Dios" ), La cual confirmaría las predicciones y "enlaces perdidos" del Modelo estándar de la física, pudiéndose explicar cómo adquieren las otras partículas elementales propiedades como su masa.


Verificar la existencia del bosón de Higgs sería un paso significativo en la búsqueda de una Teoría de la gran unificación, teoría que pretende unificar tres de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas, quedando fuera de ella únicamente la gravedad. Además este bosón podría explicar por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras tres fuerzas. Junto al bosón de Higgs también podrían producirse otras nuevas partículas que fueron predichas teóricamente, y para las que se ha planificado su búsqueda, como los strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético o las partículas supersimétricas.





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