28 julio 2010

Inesperada diferencia entre Neutrinos y Antineutrinos




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Un equipo internacional de científicos del experimento MINOS en el laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab) ha anunciado la medición más precisa del mundo hasta la fecha de los parámetros que rigen las oscilaciones antineutrino (de atrás y hacia adelante), es decir las transformaciones de antineutrinos de un tipo a otro. Este resultado proporciona información crucial sobre la diferencia de masa entre diferentes tipos de antineutrinos. La medición mostró una diferencia inesperada en los valores para neutrinos y antineutrinos. En este parámetro de diferencia de masa, el valor de los neutrinos es aproximadamente un 40 por ciento menor que el de los antineutrinos.

Sin embargo, todavía hay un cinco por ciento de probabilidades de que el valor de ese parámetro sea en realidad el mismo para neutrinos y antineutrinos. Con tal grado de incertidumbre, los físicos del MINOS necesitan reunir más datos y llevar a cabo más análisis. Sólo así podrán conocer con certeza si la diferencia es real.

Los neutrinos y los antineutrinos se comportan de forma diferente en muchos aspectos, pero los resultados del MINOS son las primeras observaciones de una potencial diferencia fundamental que la física teórica actual no podría explicar. Dichos resultados fueron presentados en la conferencia de Neutrino 2010 en Atenas, Grecia y en un coloquio en el Fermilab.

Impacto de un neutrino y su posterior emisión de luz de Cerenkov.


"Todo lo que conocemos hasta ahora sobre los neutrinos parece sugerir que nuestros parámetros de diferencia de masa medidos debieran presentar valores muy similares para neutrinos y antineutrinos", reconoce Rob Plunkett del equipo del MINOS. "Si los resultados que hemos obtenido son correctos, esto indicaría una propiedad nueva del sistema neutrino-antineutrino. Las repercusiones de esta diferencia para la física del universo serían profundas".

"Sabemos que una diferencia de este tamaño en el comportamiento de los neutrinos y antineutrinos no podían ser explicadas por la teoría actual", dijo el co-portavoz de MINOS Jenny Thomas, del University College de Londres. "Mientras que los neutrinos y antineutrinos se comportan de una manera diferente en su viaje por la Tierra, el Modelo Estándar predice un efecto infinitamente más pequeño para el experimento en MINOS. De ser así es esencial aclarar si este efecto es debido a una fluctuación estadística o vendría a ser el primer indicio de una nueva física".

Un neutrino es en realidad una superposición de los neutrinos de tipo 1 y 2 con sus números cuánticos en fase, como la ondas de tipo 1 y 2 tienen distintas longitudes tras recorrer una cierta distancia se harán un desfase y el resultado será un neutrino muonico y un neutrino tau, nuevas oscilaciones volverán a convertir el neutrino en un neutrino electrónico. Los neutrinos electrónicos producidos en el centro del Sol oscilan mientras aún están dentro del sol o una vez hayan salido durante su viaje de ocho minutos hacia la tierra la magnitud de la oscilación dependerá de ciertos detalles de masas y grados de mezcla.


El haz de Numi es capaz de producir haces intensos de cualquiera de antineutrinos o neutrinos. Esta capacidad permite a los experimentadores medir los parámetros de masa con una inesperada diferencia. La medida también se basa en las características únicas del detector de MINOS, en particular de su campo magnético, que permite separar las cargas positiva y negativamente en muones resultantes de las interacciones de los neutrinos y antineutrinos, respectivamente. Los científicos de MINOS también actualizaron su medición de los parámetros de oscilación para los neutrinos muón, proporcionando un valor muy preciso.

Los antineutrinos muones se producen en una viga principal del inyector del Fermilab. Las interacciones presentadas por los antineutrinos son extremadamente raras con la materia, permitiendo que la mayoría de ellos logren pasar a través de la Tierra sin inmutarse. Un pequeño número, sin embargo, interactúan en el detector de MINOS, ubicado a 735 kilometros de distancia del Fermilab en Soudan, Minnesota. Durante su viaje, que dura 2,5 milisegundos, las partículas oscilan en un proceso gobernado por una diferencia entre los estados de su masa.

Fuente: Scitech News


Quantum opina:

La detección de neutrinos consiste en el registro de una emisión de luz de Cerenkov, en una masa grande de agua o hielo, rodeada por un arsenal de detectores ligeros y sensibles conocidos como tubos fotomultiplicadores. Las partículas producidas en la interacción del neutrino entrante con un núcleo atómico viajan típicamente más rápidamente que la velocidad de la luz generando una “onda de choque óptica”. En la siguiente imagen podemos observar las 3 maneras de detectar un neutrino:

Detección de un neutrino.

a-) El neutrino (azul) produce un electrón energético en el agua pesada activando el núcleo del protón (púrpura) y del neutrón (verde) que lo compone. El neutrón se combina con otro deuterón provocando un rayo gamma (línea ondulada) que, a su vez, liberará un electrón (rosa) cuya luz de Cherenkov (en amarillo) se detectará.

b-) Un neutrón (verde) absorbe un neutrino (azul) y con ello se convierte en un protón (púrpura) y un electrón (rosa) ambos dotados de suficiente energía como para ser finalmente detectada. Sólo los neutrinos electrónicos pueden ser absorbidos de esta manera

c-) Por último la interacción de cualquier neutrino (azul) con un protón (rosa) es suficiente para ser detectada.

Los muones de los rayos cósmicos (línea roja) se distinguen de los neutrinos por la cantidad de luz de Cerenkov que producen, los cuales pueden ser reducidos a niveles manejables instalando el detector de neutrinos a tan solo 2 km de profundidad.

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27 julio 2010

Científico resuelve paradoja que evitaría viajes en el tiempo




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Recientemente, en un artículo publicado la revista Daily Mail, el famoso físico británico Stephen Hawking definía las vías que, según las teorías actuales de la física, podrían servirnos para viajar en el tiempo: agujeros de gusano agrandados, órbitas alrededor de agujeros negros o viajes a la velocidad de la luz podrían utilizarse, al menos teóricamente, para desplazarnos hacia el pasado o el futuro.

Pero existe un serio problema para que los viajes en el tiempo puedan realizarse, además de las dificultades y desafíos técnicos que aún quedan por superar: la llamada “paradoja del viaje en el tiempo” o “paradoja del abuelo”. Esta paradoja señala que si un viajero del tiempo fuera hacia el pasado y allí matase a su abuelo, con esta acción acabaría con la posibilidad de su propia existencia y, en consecuencia, con su viaje temporal.

Seth Lloyd, científico del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT).


Posible solución cuántica a las paradojas

Un científico del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) llamado Seth Lloyd, afirma ahora que la máquina del tiempo podría superar este último y paradójico escollo, si se desarrollase aprovechando ciertas características de la física cuántica. Según publica la revista Wired, lo que Lloyd propone es un modelo de viaje en el tiempo que explícitamente elimine la inconsistencia o paradoja del abuelo.

Dicho modelo, bautizado como modelo “post-seleccionado” está basado en la llamada “post-selección”: la posibilidad que presenta la física cuántica –gracias a su valor probabilístico- de desarrollar cálculos que ignoren ciertos resultados. Es decir, la postselección permitiría que sólo formasen parte de una ecuación específica aquellas variables que propicien un resultado predeterminado.

Llevado a la máquina del tiempo, este modelo implicaría que el viajero temporal no podría moverse a sus anchas por el pasado, sino que la máquina que lo traslada estaría predeterminada para realizar ciertas acciones. De esta forma, se aseguraría la imposibilidad de que el viajero en el tiempo encontrase y asesinase a su abuelo, entre otras paradojas. Lloyd afirma que haciendo leves cambios en las condiciones iniciales de los viajes en el tiempo, las situaciones paradójicas no se producirían.

Ecuaciones basadas en las teorías de la relatividad de Einstein permiten observar la curvatura del tiempo a través de un rayo de luz circulante.


Teletransportación cuántica

En la revista Technology Review, se explican otros aspectos de las ideas de Lloyd, publicadas por el científico y sus colaboradores en arxiv.

Los científicos creen que la post-selección podría aprovecharse para la fabricación de una máquina del tiempo exenta de efectos paradójicos, si se combinase con otra extraña propiedad de la física de partículas conocida como “teletransportación cuántica”. La aparición del concepto de teletransportación cuántica se remonta a 1993, año en que se descubrió que el estado cuántico de un objeto, es decir, su estructura más elemental, podía en teoría ser teletransportado de un lugar a otro… sin que en realidad la partícula se moviese de su posición original.

Esto es posible porque lo que se transporta es la estructura de las partículas, es decir, su esencia última, y no la materia del objeto, que permanece inamovible tanto en el punto de partida como de llegada. A nivel cuántico, la teletransportación ya ha sido demostrada, incluso a larga distancia.

Dado que la teletransportación cuántica aprovecha una característica cuántica conocida como entrelazamiento cuántico, que permite reproducir en el espacio un estado cuántico (la estructura esencial de la partícula cuántica) que existía con anterioridad en otro sitio, Lloyd y sus colaboradores afirman que sería posible aplicar la postselección para que este mismo proceso se diera a la inversa, hacia el pasado.

Esta posibilidad evitaría que el viaje en el tiempo requiriese de ciertas condiciones espacio-temporales, como las explicadas por Hawking: distorsiones en el espacio tiempo que se producen sólo en lugares como los agujeros negros y los agujeros de gusano o que surgen cuando se viaja a la velocidad de la luz.

El científico israelí Amos Ori.


No es ciencia ficción

El viaje en el tiempo, aunque parece propio de la ciencia ficción, ocupa las mentes de los científicos desde hace años. Por ejemplo, otro modelo teórico de viaje al pasado fue propuesto en 2007 por el científico israelí Amos Ori.

Según los cálculos realizados por este investigador, podría construirse un bucle espacio-temporal a partir únicamente de materia ordinaria y densidad de energía positiva.

Esta idea estaba basada en el aumento de la llamada curvatura del espacio-tiempo, hasta provocar que la flecha del tiempo llegue a enroscarse sobre sí misma formando un bucle.

Por otro lado, en 2006, un físico de la Universidad de Connecticut llamado Ronald Mallet ideaba un prototipo de máquina del tiempo que utilizaba energía luminosa en forma de rayos láser para curvar el tiempo

Para elaborar su máquina del tiempo teórica, Mallet aplicó ecuaciones basadas en las teorías de la relatividad de Einstein que le permitieron observar la curvatura del tiempo a través de un rayo de luz circulante obtenido por medio de una disposición de espejos e instrumentos ópticos.

El físico Ronald Mallet de la Universidad de Connecticut.


La fe en que los viajes en el tiempo acaben concretándose es tal que, en 2004, el físico Paul Davies llegó a afirmar en un encuentro de especialistas que “la máquina del tiempo era cuestión de dinero y no de física”. Es decir que, si hubiera inversiones para la investigación en este terreno, tal vez podrían superarse las dificultades tecnológicas de un viaje que, según determinan actualmente las leyes de la física, entra dentro de lo posible.

Fuente: Tendencias Científicas


La paradoja del abuelo ocurre cuando el viajero del tiempo conoce a su abuelo en el pasado y altera los actos que dieron lugar a su nacimiento, quedando inexistente su futuro inmediato.


Quantum opina:

La paradoja del viaje en el tiempo, o paradoja del abuelo, es una paradoja que se cree expresada por primera vez por el escritor francés de ciencia ficción René Barjavel en su novela Le voyageur imprudent (El viajero imprudente, 1943).

Se parte del supuesto que una persona realiza un viaje a través del tiempo y mata al padre biológico de su padre/madre biológico (abuelo del viajero), antes de que éste conozca a la abuela del viajero y puedan concebir. Entonces, el padre/madre del viajero (y por extensión, ese viajero) nunca habrá sido concebido, de tal manera que no habrá podido viajar en el tiempo; al no viajar al pasado, su abuelo entonces no es asesinado, por lo que el hipotético viajero sí es concebido; entonces sí puede viajar al pasado y asesinar a su abuelo, pero no sería concebido, y así indefinidamente.

Se alude a ella como paradoja del abuelo cuando el viajero del tiempo conoce a su abuela en el pasado y altera los actos que dieron lugar a que ésta conociera a su futuro marido; con lo cual, no tienen hijos, y éstos no tienen al viajero temporal. Esta paradoja ha sido usada para argumentar que el viaje hacia atrás en el tiempo debe ser imposible; sin embargo propiedades de la física cuántica permitirían evitar este efecto haciendo posible los viajes en el tiempo.

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26 julio 2010

SDO nos muestra sus primeras "luces"




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Los astrónomos que buscan predecir las tormentas solares están recibiendo las primeras entregas de nuevos datos de una gran riqueza, informaron los científicos esta semana en una reunión del Comité de Investigaciones Espaciales en Bremen, Alemania. Los datos provienen de un nuevo satélite, el Observatorio de Dinámica Solar (SDO), que entró en funcionamiento a finales de abril. Lanzado el 11 de febrero a un costo de 856 millones dólares (incluidos los primeros cinco años de operación), es la misión inaugural de la NASA en el Programa Living With a Star, con la intención de comprender mejor las fuentes de las tormentas magnéticas solares.

Uno de los instrumentos a bordo utiliza el efecto Doppler para medir el movimiento de gases ionizados en la atmósfera del Sol en respuesta a cambios en el campo magnético del mismo: el flujo magnético. Estos cambios son importantes, dice Yang Liu, un científico investigador en la Universidad de Stanford en California y miembro del equipo del SDO, ya que a menudo desencadenan las erupciones solares y eyecciones de masa coronal. Estos, a su vez, pueden dirigir la radiación hacia la Tierra, anulando los satélites, alterando las redes eléctricas y poniendo en peligro a los astronautas.

Los instrumentos anteriores no habían sido consistentemente capaces de detectar cambios tempranos en el flujo magnético que precede a esos eventos, dice Liu, porque habían tenido estrechos campo de visión, lo que significa que sólo tenían éxito si se apuntaba por casualidad en la parte derecha del Sol cuando un evento, o no actualizaban sus mapas de flujo con la suficiente rapidez para atrapar los rápidos cambios que ocurren en las etapas iniciales de un evento.


En la secuencia se observan los resultados obtenidos por la sonda SDO (Solar Dynamic Observatory) en sus primeras observaciones del Sol.


El SDO, por el contrario, fotografía todo el sol a una resolución de 750 kilómetros cada pocos segundos y produce mapas vectoriales del campo magnético de la totalidad del disco cada 15 minutos. Prácticamente cada segundo, una de las seis cámaras de 16 megapíxeles del observatorio está transfiriendo una imagen de vuelta a la Tierra, dice Alan Title, un científico espacial del Lockheed Martin Advanced Systems Technology Center en Palo Alto, California, quien es el investigador principal de otro de los instrumentos del SDO. Los científicos esperan poder utilizar el SDO para ver cómo cambia a medida que se mueve en el próximo ciclo de manchas solares.


El nuevo observatorio ya ha producido resultados.

"Todavía estamos en el más profundo mínimo solar desde hace más de un siglo", dice Title. "Sin embargo, el Sol nos ha presentado una serie de eyecciones de masa coronal, filamentos de erupciones, pequeñas erupciones e incluso algunos destellos moderadamente grandes". "La belleza del instrumento de flujo magnético del SDO es la medición de todo el disco del Sol en un ritmo "24 / 7" muy rápidamente", añadió Liu.

El SDO también está equipado con un conjunto de telescopios de 15 centímetros que miden la temperatura de la corona solar, usando espectrómetros que buscan líneas de emisión testigo de hierro e iones de helio, lo que corresponde a temperaturas de 20.000 grados Kelvin a 20.000.000 kelvin.

Para realizar estas imágenes suficientemente nítidas para cartografía de alta resolución (con un tamaño de pixel tan pequeño como 730 km), Title dice que el observatorio debe ser tan finamente estabilizado que las cámaras no se desplacen más de 7 kilómetros. "Esto es equivalente a mantener un láser apuntando a un círculo blanco de medio milímetro de diámetro a una distancia de 10 kilómetros", dice. La cámara también tiene una velocidad de obturación rápida, lo que le permite hacer un seguimiento de los "soplos" de los gases calientes, que pueden estar en movimiento a velocidades de 1.000 a 2.000 kilómetros por segundo.







En la secuencia una ampliación de las imágenes captadas por por la sonda SDO (Solar Dynamic Observatory).


Un detalle nuevo, no bien estudiado por las cámaras anteriores, son las ondas que se propagan rápidamente a lo largo de las líneas de campo magnético como llamaradas desplegadas. "Hemos visto estas ondas antes", dice Tom Woods, de la Universidad de Colorado Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial en Boulder, "pero las estamos viendo en mucho mejor detalle."

Además, dice Woods: "Estas olas rápidas golpean otra región activa y parece llamativas bengalas. Es algo así como que una tormenta solar fuerza otra tormenta solar en otro lugar en el sol. Se puede ver que se propagan por la mayor parte del disco solar. Es bastante asombroso". La lección, Woods añade, es que los científicos solares han tenido una visión demasiado de pequeña escala del sol. "Es realmente revolucionario nuestra forma de pensar sobre el Sol en términos de acción a escala mundial", dice.

La propia investigación de Woods involucra el tercer instrumento del SDO, que mide las emisiones del Sol de la luz ultravioleta 'extrema' (longitudes de onda de 0.1a105 nanómetros). Sorprendentemente, dice Woods, el observatorio ha señalado ya que las emisiones de rayos X de las erupciones son seguidas, una o dos horas más tarde, por un pulso de radiación ultravioleta extrema que contiene tres veces más energía que el estallido inicial de rayos X. "Hemos estado estudiando la punta del iceberg", dice la investigación anterior. "Realmente no entendemos absolutamente todavía lo que significa en términos de la física de lo que está pasando".

Comparativo de resoluciones entre los diversos satélites que vigilan el comportamiento del Sol.


Mientras tanto, los datos están siendo vertidos. "Desafortunadamente", dice Title, "la terrible verdad es que los telescopios espectroscópicos por sí solos, generan alrededor de 3,5 terabytes de imágenes sin comprimir por día". Pero el verdadero desafío, y la cosa "realmente emocionante" del SDO, dice Frank Eparvier, también de la Universidad de Colorado, es la coordinación entre los tres instrumentos del satélite.

"Debido a la magnitud de los valiosos tesoros de datos que estamos recibiendo del SDO," dice, "se requerirá toda la comunidad científica para tamizarlos bien y hacer las conexiones que harán avanzar la ciencia."

Fuente: Nature News


Quantum opina:

El SDO es nuestro telescopio Hubble para el Sol. Promete transformar la física solar de la misma manera en que el Telescopio Espacial Hubble ha transformado la astronomía y la cosmología. Ningún telescopio solar se ha acercado jamás a la resolución combinada espacial, temporal y espectral del SDO, esto es posible gracias a la combinación de CCDs (dispositivos de cargas eléctricas interconectadas) de 4096 x 4096 píxeles, con un enorme rango dinámico y una órbita geosincrónica, la cual permite al SDO observar el Sol y comunicarse con la Tierra continuamente. Y pronto esperamos tener algunos interesantes mapas del interior del Sol. Lo mejor está por venir.

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23 julio 2010

Descubren las moléculas más grandes del Universo




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Científicos han detectado, en una nube de polvo cósmico alrededor de una estrella distante, las moléculas más grandes jamás vistas en el Universo. Estas moléculas, a las que se les ha dado el nombre de 'buckyballs', fueron descubiertos en la Tierra hace 25 años, cuando estas se habían fabricado en un laboratorio, por lo tanto, nunca se había probado su existencia en algún otro lugar. Las moléculas, de forma más o menos esférica, consisten en un 'tercer tipo de carbón', después del grafito y el diamante.

Estas moléculas están formadas por 60 átomos de carbono dispuestos en una esfera. Estos átomos están unidos entre sí por patrones alternantes de hexágonos y pentágonos que, en la escala molecular, se ven exactamente como un balón de fútbol Soccer. Pertenecen a una clase de moléculas llamadas buckminsterfullerenes - en honor al arquitecto Richard Buckminster Fuller, quien desarrolló el diseño de cúpula geodésica que tanta similitud tiene con su estructura.

El grupo de investigación, dirigido por Jan Cami de la Universidad de Western Ontario en Canadá, hizo su descubrimiento usando el telescopio Spitzer de la NASA. Buscaban otra cosa cuando hallaron la señal de infrarrojos de unos grandes objetos que resultaron ser las bolas de carbón. La señal procedía de una estrella en el hemisferio sur de la constelación de Ara, a 6.500 años luz.

Estos átomos están unidos entre sí por patrones alternantes de hexágonos y pentágonos que, en la escala molecular, se ven exactamente como un balón de fútbol Soccer.

Profesor Jan Cami de la Universidad de Western Ontario en Canadá.


Sir Harry Kroto, Premio Nobel de Química en 1996 por el descubrimiento de las 'buckyballs'.


"Ellos oscilaban y vibraban de muchas maneras diferentes, y al hacerlo, interactuaban con la luz infrarroja en longitudes de onda muy específicas", explicó el profesor Cami. Cuando el telescopio detectó las emisiones en esas longitudes de onda, el profesor Cami sabía que él estaba frente a una señal de las moléculas más grandes que se ha encontrado en el espacio.

"Algunos de mis estudiantes de licenciatura lo llaman un récord mundial", dijo a la BBC. "Pero yo no creo que haya un registro para eso". "Creo que más que sorprendente, el descubrimiento ha sido emocionante", dijo el profesor Cami. "Muchos científicos han previsto que existiría en el espacio, porque se encuentran entre los materiales más estables y duraderos", dijo.

"Así que una vez que se han formado en el espacio, son muy difíciles para ser destruidos. "Esto es una evidencia clara de una nueva clase de moléculas existentes allí." Los investigadores ahora quieren saber qué fracción de carbono del Universo podría ser "encerrado" en estas esferas. También quieren utilizar las propiedades conocidas de los buckyballs para obtener una mejor comprensión de los procesos físicos y químicos en el espacio.

El descubrimiento puede incluso ayudar a arrojar luz sobre otras firmas químicas inexplicables que ya se han detectado en el polvo cósmico.

Arquitecto Richard Buckminster Fuller, quien desarrolló el diseño de la cúpula geodésica (ver al fondo).

Diseño de la cúpula geodésica (geodesic dome).


Tercera forma

En la Tierra, el descubrimiento de la existencia de los buckyballs "también fue accidental". Los investigadores estaban tratando de simular las condiciones en las atmósferas de envejecimiento, estrellas gigantes ricas en carbono, en las que las cadenas de carbono se habían detectado. "Los experimentos se establecieron para hacer esas largas cadenas de carbono, y luego salió algo inesperado - estas moléculas tipo balón de soccer, de apariencia muy rara", dijo el profesor Cami.

"Y ahora resulta que las condiciones que se crearon deliberadamente en un laboratorio en realidad ocurren en el espacio abierto, sólo tuvimos que buscar en el lugar correcto". Sir Harry Kroto, que compartió el Premio Nobel de Química en 1996 por el descubrimiento de las 'buckyballs', ha indicado a la BBC que "todo el carbón en nuestro cuerpo procede de polvo de estrellas, por lo que alguna vez algo de ese carbón pudo haber tenido forma de buckyballs'. Comentó: "Es el avance más emocionante que hayamos logrado y ofrece evidencias convincentes de que la buckyball, como he sospechado desde hace tiempo, existe desde tiempos inmemoriales en los oscuros recovecos de nuestra galaxia.

"Es tan hermosa que se ha estado escondiendo de nosotros y hubo que realizar un experimento capaz de descubrir lo que estaba pasando en las estrellas para poder encontrarlo". Los investigadores, dirigidos por Jan Cami de la Universidad de Western Ontario en Canadá, han publicado sus descubrimientos en la revista Science.

Fuente: BBC

Quantum opina:

El descubrimiento del buckyball generó un gran interés en la comunidad científica. Se encontraban con un nuevo alótropo del carbono, con una geometría intrigante y con propiedades desconocidas, digno de investigación. Geométricamente, el buckyball (abreviatura de buckminsterfullereno) es la molécula con mayor simetría que se conoce. Parecen tener muchas aplicaciones interesantes relacionadas con la nanotecnología, sobre todo con la nanomedicina. El hueco interior de las buckyballs es lo bastante amplio como para alojar moléculas grandes que pueden ser usadas como fármacos, llegando a puntos específicos del organismo donde serían descargados, sin ser degradados por el camino y actuando con una alta especificidad. Es probable que los buckminsterfullerenos sean el “contenedor” de estas nanomáquinas médicas.

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Cometa se estrelló con Neptuno hace más de 200 años




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En una reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Miami, Florida, Paul Hartogh, científico del proyecto Herschel, el telescopio de observación infrarroja de la Agencia Espacial Europea, describió los primeros resultados de la misión obtenidos para el Sistema Solar. Estos incluyen las medidas de unos niveles anormalmente altos de monóxido de carbono en la estratósfera de Neptuno, que equivalen a una posible señal de impacto cometario.

Emmanuel Lellouch, astrónomo del Observatorio de París, ya lanzó esta teoría hace 5 años, bajo la base de unas medidas mucho menos precisas realizadas con el radiotelescopio de 30 metros del Pico Veleta en España. “Tenemos más confianza en este último resultado”, dice Lellouch, coautor junto a Hartogh de un próximo artículo respecto a los resultados de Herschel que aparecerá en la revista Astronomy & Astrophysics.

Neptuno en todo su esplendor.


Una posible explicación alternativa a la abundancia de monóxido de carbono es que Neptuno tenga una reserva profunda y estable de gas que se va filtrando lentamente desde su interior. Pero en sus primeras medidas, Lellouch encontró el doble de monóxido de carbono en la estratosfera respecto a la troposfera. Debido a que la estratosfera es una capa superior a la tropósfera, parece menos probable que proceda de una fuente interna.

“Ahora estamos seguros de que debe haber una fuente externa de monóxido de carbono”, dijo el físico planetario Leigh Fletcher de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, quien no estuvo implicado en la investigación. A principios de este año, Fletcher publicó un estudio que describe una abundancia aún mayor de monóxido de carbono en la atmósfera de Neptuno, medida por la misión infrarroja japonesa AKARI. “El método más espectacular para obtener esta fuente consistiría en tener impactos de cuerpos helados cometarios”, comenta.

El interior de Neptuno es roca fundida con agua, metano y amoníaco líquidos.


El exterior de Neptuno contiene hidrógeno, helio, vapor de agua y metano, que le da el color azul.


Lluvia fuerte

Pero Fletcher comenta que también es posible la existencia de una segunda fuente externa de monóxido de carbono: la continua lluvia de polvo y micrometeroitos que sufren todos los planetas. Cuando estas partículas erosionan la atmósfera de Neptuno, es probable que depositen en ella el agua que contienen, junto con pequeñas cantidades de monóxido de carbono. Aunque Lellouch encontró que la estratósfera de Neptuno está mucho más enriquecida en monóxido de carbono que de agua, lo que le llevó a decidirse por la teoría cometaria. Esto se debe a que la temperatura del impacto de un cometa es mucho mayor que para los micrometeoritos, lo que proporciona un entorno para la “química de choque”, en la que el oxígeno unido al hielo del cometa se libera para formar monóxido de carbono.

Aunque Fletcher dice que la química de estas interacciones aún no se comprende bien, Lellouch señala que el cometa Shoemaker Levy 9, que impactó en 1994 con Júpiter, enriqueció su atmósfera con monóxido de carbono y agua.

Neptuno.


Lellouch dice que las medidas de Herschel son consistentes con sus cálculos originales, en los que propone que un cometa de 2 kilómetros de diámetro se estrelló con el planeta hace 200 años . Un tamaño y periodo de tiempo que permitiría al monóxido de carbono distribuirse a los niveles que vemos hoy en día en la estratosfera.

Debido a que tiene un diámetro menor, Neptuno no tiene la atracción gravitatoria de Júpiter, pero su proximidad al Cinturón de Kuiper, lleno de escombros del Sistema Solar indica que es más probable que existan en sus proximidades grandes cuerpos helados, dice Luke Dones, científico planetario del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado. Sugiere que un cometa de 2 kilómetros podría impactar en Neptuno cada 2.000 años aproximadamente, lo que hace que el impacto de hace 200 años sea un poco sorprendente, pero “perfectamente posible”, comenta.

Fuente: Universe Today.

Cerca de la Gran Mancha Oscura se han medido vientos de 2.000 Km/h.


Quantum opina:

Neptuno es el planeta más exterior de los gigantes gaseosos y el primero que fue descubierto gracias a predicciones matemáticas. El interior de Neptuno es roca fundida con agua, metano y amoníaco líquidos. El exterior es hidrógeno, helio, vapor de agua y metano, que le da el color azul. Neptuno es un planeta dinámico, con manchas que recuerdan las tempestades de Júpiter. La más grande, la Gran Mancha Oscura, tenía un tamaño similar al de la Tierra, pero en 1994 desapareció y se ha formado otra.

Los vientos más fuertes de cualquier planeta del Sistema Solar son los de Neptuno. Muchos de ellos soplan en sentido contrario al de rotación. Cerca de la Gran Mancha Oscura se han medido vientos de 2.000 Km/h.

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20 julio 2010

Desarrollan líquido resistente podría utilizarse para crear chalecos antibalas




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La empresa tecnológica de defensa y seguridad BAE Systems, con base en Bristol (Inglaterra), ha creado un tipo de blindaje líquido capaz de proteger de los impactos de bala que podría utilizarse para la confección de chalecos antibalas más livianos que los actuales.

En concreto, este novedoso material es el resultado de combinar un fluido dilatante no newtoniano con la fibra kevlar, una resistente poliamida sintética que se utiliza en ropa de alta seguridad. De momento la compañía mantiene en secreto la fórmula química del líquido, aunque aseguran que el material funciona absorbiendo la fuerza de choque de la bala y responde volviéndose más viscoso. En concreto, los científicos artífices del proyecto lo han descrito como "una natilla a prueba de balas donde las moléculas se juntan cuando hay un impacto".

BAE Systems afirma que el líquido podría utilizarse para producir chalecos antibalas mucho más ligeros, más flexibles y efectivos para el personal militar. El kevlar con el líquido funciona mucho más rápido y el impacto no es tan profundo, por lo que los nuevos chalecos protegerían del impacto de una bala y en caso de que su portador fuese alcanzado con metralla.

Los fluidos dilatantes no son nuevos en la investigación de tecnología militar.

En las pruebas se ha usado una pistola grande accionada por gas que disparaba balas de metal a más de 300 metros por segundo contra dos materiales de prueba: 31 capas de kevlar sin tratar y 10 capas de kevlar combinado con el líquido dilatante. Estos resultados fueron presentados durante una exhibición de tecnología de defensa en el Centro de Tecnología Avanzada de BAE en Bristol.

No es la única tecnología de defensa con formato líquido. El año pasado, científicos del Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa del Reino Unido (DSTL) comenzaron a desarrollar una pintura para vehículos militares que podría absorber los agentes de un ataque químico y descontaminarse a sí misma.

Fuente: Muy Interesante

Los chalecos antibalas utilizan varias capas de placas gruesas y pesadas de Kevlar que restringen el movimiento y contribuyen a la fatiga.


Quantum opina:

Los científicos comentaron que la idea no es hacer que el Kevlar desaparezca sino más bien combinarlo para poder mejorar su eficiencia. En los chalecos antibalas estándar, se utilizan varias capas de placas gruesas y pesadas de Kevlar que restringen el movimiento y contribuyen a la fatiga, sin embargo lo que hicieron estos investigadores fue crear una sustancia que modifica sus moléculas cuando recibe un impacto, haciendo muy difícil poder penetrarla, al menos para las armas de bajo calibre.

Los fluidos dilatantes no son nuevos en la investigación de tecnología militar. Los Laboratorios de Investigación del Ejército de Estados Unidos ya han llevado a cabo pruebas utilizando líquidos similares. Estos ensayos ofrecen la primera evidencia clara de que el blindaje líquido puede efectivamente proteger a los soldados en un futuro no muy lejano.

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19 julio 2010

Estudios indican gente solitaria es más propensa a creer en "Dios"




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La religión forma parte de la herencia biológica del ser humano. Herencia pues no venimos creyendo, nos enseñan a creer. En esencia, la religión también sirve para integrar a las personas en un colectivo. Y es en ese sentido donde la idea de un Dios funciona como un vínculo social.

Esta idea no es tan abstracta como parece. Al menos asi lo demuestra un estudio que realizó a principios de la década de 1980 la psicóloga Catalin Mamali, que trataba de analizar cómo las personas perciben sus relaciones con los demás y cómo crea mapas mentales de sus relaciones.

Desarrolló un método para plasmar estos mapas mentales pidiendo a la gente que identificara a aquellos con los que interactuaba y que dibujara sus relaciones en una especie de gráfico de red. Se le dijo a sus sujetos de estudio que pensaran en gente “cercana” y “altamente significativa” en sus vidas, y que dibujaran las conexiones. Se mencionaron ejemplos, como padres, hijos, hermanos, parejas, mejores amigos y vecinos.

Psicólogo John Cacioppo

Lo sorprendente del estudio es que un número elevado de sujetos incluyó a Dios como un nodo en su red y conectó explícitamente a todos los miembros de la red con su Dios. Esta personificación de Dios incluso se vuelve más intensa cuando el individuo ha perdido de manera reciente un ser querido, como si al perder la conexión con otras personas quisiera reforzar la conexión con su Dios.

Los estudios del psicólogo John Cacioppo y sus colegas también mostraron que las personas socialmente aisladas tienden a antropomorfizar el mundo que les rodea. En el estudio en cuestión se repartió un test de personalidad a 99 personas (de las cuales, la mitad sí creía en Dios, y la otra mitad, no) y les asignaron de manera aleatoria uno de los dos posibles resultados del test, independientemente de sus respuestas.

Uno de los resultados era: “Eres el tipo de personas que mantienen relaciones gratificantes a lo largo de su vida”; el otro: “Eres del tipo de personas que acaban por quedarse solas en la vida”. Es decir, que a la mitad de los sujetos se les indujo experimentalmente una sensación de soledad, de estar desconectados de los demás.

La sensibilidad religiosa está relacionada con el deseo de conexión social con los demás y no con la conexión espiritual con Dios.

A continuación se clasificó a los sujetos de estudio en función de si creían en ángeles, en espíritus y en Dios.

Como era previsible, los sujetos que habían afirmado ser creyentes antes de iniciar el test respondieron positivamente a estas preguntas. Sin embargo, independientemente de si creían o no en Dios, aquellos a los que se dijo que acabarían desconectados afirmaron tener mayor fe en los agentes sobrenaturales.

Por supuesto, inducir a la gente que se sintiera desconectada de los demás no transformó a los ateos en personas profundamente religiosas, pero sí los empujó de manera general a creer más en Dios. Así pues, la idea que se trata de transmitir por los autores es que la sensibilidad religiosa está en parte programada en el cerebro, y está relacionada con el deseo de conexión social con los demás, y no sólo con la conexión espiritual con Dios.

Las investigaciones sobre las maneras en que básicamente funciona la mente confirman esta teoría. Por ejemplo, hay estudios funcionales de resonancia magnética que muestran cómo al experimentar sentimientos religiosos y estados alterados de conciencia, la parte del cerebro que regula la conciencia del yo en el tiempo y en el espacio deja de funcionar. (…) En esencia, al cerebro se le engaña para que crea que las fronteras sociales no existen o, lo que es lo mismo, que todo el mundo está conectado con todo el mundo. (…) De esta manera un movimiento religioso puede aglutinar a grupos de individuos dispares en busca de un objetivo común, ya sea ayudar a los pobres, construir grandes estructuras o iniciar una guerra contra grupos rivales.

Fuente: Genciencia.com


Quantum opina:

Usando datos de un análisis a gran escala con más de 5.000 sujetos, un equipo de investigadores ha demostrado que la gente solitaria tiende a compartir su sensación de soledad con sus más allegados (amigos y vecinos), que tienden a aislarse también. Esas personas terminan sintiéndose “solas en la multitud” y, a lo largo del tiempo, los grupos de individuos solitarios y desconectados se desplazan hacia los márgenes de las redes sociales.

“En la periferia la gente tiene menos amigos, por lo que su soledad termina haciéndoles perder los pocos vínculos que mantenían”, explica John Cacioppo, coautor del estudio. Además, la investigación revela que las mujeres son más propensas a “atrapar” la soledad de los otros, y que la gente solitaria es menos sincera con los demás, lo que impide hacer nuevos amigos. Puesto que el aislamiento se asocia a multiples enfermedades mentales y físicas que acortan la vida, Cacioppo insta a tomar medidas.

La investigación ha sido financiada por el Instituto Nacional de Envejecimiento de Estados Unidos y publicada en la revista Journal of Personality and Social Psychology.

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16 julio 2010

Chandrayaan-1 pudo haber detectado materia orgánica en la Luna




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Los científicos de la Organización India de Investigación Espacial (ISRO, por sus siglas en inglés) pueden estar al borde de un gran descubrimiento después de detectar señales de materia orgánica sobre la superficie lunar. Algunos piensan que puede ser un indicio de vida pasada o presente sobre la luna. Los instrumentos científicos de la primera misión lunar no tripulada de la India, Chandrayaan-1, recogieron signos de materia orgánica en partes de la superficie de la Luna. La materia orgánica consta de componentes orgánicos, los cuales están formados de carbono (C), la piedra angular de la vida. Su presencia puede indicar la formación de vida o la degradación (putrefacción) de materia viva antigua.

Surendra Pal, director asociado del Centro de Satélites de la ISRO (ISAC), expresó que los datos fueron enviados por el espectrómetro de masas a bordo de la Sonda Lunar de Impacto (Moon Impact Probe, o MIP). La comunicación fue recibida por la estación de la red de espacio profundo Bylalu, situada cerca de Bangalore, el 14 de noviembre de 2008. La transmisión de datos ocurrió momentos antes de que el MIP chocara contra el polo sur de la Luna. El MIP fue el primer experimento de la misión Chandrayaan-1, que fue lanzada el 22 de octubre de 2008. Pal, sin embargo, no quiso adelantar ninguna conclusión, afirmando que los hallazgos están siendo analizados y registrados para su validación por los científicos y expertos de la ISRO.

Chandrayaan-1 detectó longitudes de onda que indicarían un enlace químico entre dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno para formar la molécula de agua (H20).


Es demasiado prematuro para concluir algo definitivo, dijo el Director del Laboratorio de Física del Espacio de la ISRO, R. Sridharan, quien dirige el equipo de análisis y estudio de datos de MIP. Otros científicos de alto rango que participaron en la misión Chandrayaan-1 confirmaron el descubrimiento. Se observaron ciertos números atómicos que revelaron la existencia de compuestos carbonados. Esto indica la posibilidad de la presencia de materia orgánica en la Luna, dijo un científico de alto rango. Curiosamente, se hicieron similares observaciones por parte de la primera misión de alunizaje tripulada de Estados Unidos, el Apollo-11, en julio de 1969, que trajo muestras del suelo lunar a la Tierra. Pero debido a la falta de equipamiento sofisticado de entonces, los científicos no pudieron confirmar el hallazgo. Sin embargo, en el suelo traído por los astronautas del Apollo-11 se encontraron trazas de aminoácidos, que son básicos para la vida.

Actualmente, científicos están analizando la fuente de origen de la materia orgánica de la Luna. Pudieron ser cometas o meteoritos que depositaron la materia sobre la superficie de la Luna, o los instrumentos que descendieron sobre la Luna pudieron haber contenido trazas de la misma, es otra posibilidad, dijo un científico del espacio de alto rango. Pero la presencia de grandes capas de hielo en las regiones polares de la Luna, y el descubrimiento de moléculas de agua, dan crédito a la posibilidad de materia orgánica allí, dijo.


Fuente: DNA India

El Chandrayaan-1 y el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).


Quantum opina:

El lanzador indio PSLV-C11 fue el encargado de transportar la sonda Chandrayaan-1, que despegó el 21 de octubre de 2008 desde el centro espacial Satish Dhawan de Sriharikota, a las 6:22 de la mañana, hora local; el 8 de noviembre 2008 se situó en órbita en torno a la Luna. A principios de 2009 uno de los sensores de la sonda resultó quemado por la radiación solar, lo que provocó que los técnicos elevaran la órbita de Chandrayaan-1 a 200 km sobre la superficie lunar en lugar de los 100 km previstos. El 28 de agosto de 2009 a las 20:00 GMT se perdió el contacto con la sonda. La sonda funcionó por 312 días en órbita lunar y realizó 3400 órbitas alrededor de la misma cuando se anunció la pérdida del contacto por radio.

Sin embargo algo curioso ocurrió una semana antes de haberse "cortado" el contacto con la sonda, algo que todavía hoy me ha dejado pensativo: El Chandrayaan-1 y el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de los EEUU se unieron el 20 de agosto para realizar un experimento de radar bi-estático, cuyos resultados no se han liberado aún pero, según fuentes norteamericanas fué todo un éxito.

En septiembre de 2009, India anunció que la sonda Chandrayaan-1, que orbitaba la Luna, detectó suelo húmedo en la superficie lunar, confirmando la existencia de agua.

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