domingo, 28 de noviembre de 2010
domingo, 7 de noviembre de 2010
El Nobel de Física 2010 premia el nuevo material para la electrónica del futuro
Tras la entrega del Nobel de Medicina a Robert Edwards por el desarrollo de la fecundación in vitro, hoy ha sido el turno para la Física. Este año la Real Academia de las Ciencias de Suecia ha galardonado a Andre Geim y Konstantin Novoselov por sus trabajos pioneros en eldesarrollo del grafeno, un material bidimensional útil para eldesarrollo de dispositivos electrónicos flexibles y más eficientes, como ordenadores y pantallas táctiles así como paneles solares.
Geim, de 51 años, y Novoselov, de 36, recibirán el premio de la Academia sueca el próximo 10 de diciembre por sus experimentos con este nuevo material, que posibilita avances decisivos en la Física cuántica.
Los dos son rusos de nacimiento y actualmente investigan en la Universidad de Manchester (Reino Unido). Geim, nacido en Sochi, Rusia, en 1958 y nacionalizado holandés, se doctoró en Ciencias Físicas en 1987 en la Academia Rusa de Ciencias de Chernogolovka.
Un material revolucionario
Los expertos consideran que los dispositivos de grafeno van a ser sustancialmente más rápidos que los de silicio, que se emplean en la actualidad en la mayoría de aparatos electrónicos, con lo que se podrán fabricar dispositivos y ordenadores mucho más flexibles y eficientes.
El grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja.
Los premiados obtuvieron el grafeno a partir del grafito (usado para fabricar lápices). Este nuevo material se caracteriza por poseer una alta conductividad térmica y eléctrica y por combinar una alta elasticidad y ligereza con una extrema dureza, que lo sitúa como el material más resistente del mundo.
Además, puede reaccionar químicamente con otros elementos y compuestos químicos, lo que convierte al grafeno en un material con un gran potencial de desarrollo.
186 físicos premiados
El nombre del físico español Juan Ignacio Cirac, reconocido por sus investigaciones en computación cuántica y óptica cuántica, sonaba también este año como uno de los favoritos aunque finalmente no logró el premio.
El año pasado, el Nobel de Física fue para Charles Kuen Kao, Willard Sterling Boyle y George Elwood Smith, tres pioneros estadounidenses cuyas investigaciones pusieron los cimientos de la sociedad de la información moderna al impulsar las tecnologías que permitieron desarrollar las telecomunicaciones del mundo actual.
Creados por Alfred Nobel, inventor de la dinamita, estos prestigiosos premios se otorgan cada año a personas que hayan hechoinvestigaciones sobresalientes que contribuyan contribuciones notables a la sociedad. Desde 1901, el Premio Nobel de Física ha sido entregado a 186 científicos de todo el mundo.
Fue el alemán Wilhelm Conrad Röntgen quien estrenó la larga lista de premiados a comienzos del siglo XX por el descubrimiento de los rayos X. A día de hoy el premio asciente a casi un millón de euros.
PREMIO A NUESTRA UNIVERSIDAD
ARRIBA UNI
La Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) y el Instituto Nacional de Investigación y Capacitación de Comunicaciones (Inictel) ganaron el premioFRIDA/eLAC 2010 en la categoría ‘Gobierno’, por crear una plataforma informática que permite que pobladores de zonas rurales puedan urilizar las Nuevas Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC).
Este sistema, llamado Plataforma de Capacitación para Zonas Rurales, fueelegido entre más de 190 proyectos presentados por instituciones de toda Latinoamérica. Con él, 1.413 pobladores de ocho distritos rurales de las provincias de Maynas y Requena, en Loreto, puedan ser capaces de usar las Nuevas Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC).
La ceremonia de premiación se realizará en Lima del 21 al 23 de noviembre, durante la III Conferencia Ministerial sobre la Sociedad de la Información en América Latina y el Caribe.
sábado, 9 de octubre de 2010
Descubren una Fuerza de Repulsión en la Luz
Un equipo de investigadores de la Universidad Yale ha descubierto una fuerza de "repulsión" en la luz que puede ser utilizada para manipular componentes en microchips de silicio, lo cual significa que los nanodispositivos futuros podrían ser controlados mediante luz en vez de mediante electricidad.
El equipo anteriormente había descubierto una fuerza de "atracción" en la luz y había mostrado cómo se podía manipular para mover componentes en determinados micro y nanosistemas (pequeños interruptores mecánicos en un chip). Los científicos ahora han desvelado una fuerza de repulsión complementaria.
Los investigadores habían teorizado desde el año 2005 sobre la existencia de las fuerzas de atracción y repulsión, pero esta última no había sido comprobada hasta ahora. El equipo que lo ha logrado ha trabajado bajo la dirección de Hong Tang, profesor en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad Yale.
Las fuerzas de atracción y repulsión de la luz descubiertas por el equipo de Tang actúan separadamente de la fuerza creada por la presión de radiación de la luz, la cual ejerce presión contra un objeto a medida que lo ilumina.
Para crear la fuerza de repulsión en un chip de silicio, el equipo dividió un rayo de luz infrarroja en dos rayos separados y forzó a cada uno a viajar por un nanocable de silicio cubriendo una longitud diferente, en un sistema llamado guía de ondas. Como resultado, los dos rayos de luz se desfasaron entre sí, creando una fuerza de repulsión de intensidad controlable: cuanto mayor sea la diferencia de fase, más fuerte será la fuerza.
En el trabajo también han intervenido Mo Li y Wolfram Pernice.
El uso de ambas fuerzas, la de atracción y la de repulsión, permite ahora a los científicos tener un mayor grado de control en el uso de la luz y poder manipular componentes con mayor capacidad de maniobra. Los investigadores han demostrado que estas dos fuerzas lumínicas son ajustables.
Este control no es posible en el espacio libre. Es sólo posible cuando la luz es confinada a las guías de ondas de tamaño nanométrico que son colocadas muy cerca una de la otra en el chip.
La fuerza de la luz es interesante porque actúa de modo opuesto a como lo hacen los objetos eléctricamente cargados. Las cargas eléctricas opuestas se atraen entre sí, mientras que en este caso los rayos de luz con fase distinta se repelen entre sí.
Estas fuerzas lumínicas algún día podrían controlar dispositivos de telecomunicaciones que requerirían una ínfima parte de la energía consumida por los convencionales, y que serían mucho más rápidos que estos. Otra de las muchas ventajas de utilizar la luz en vez de la electricidad es que la luz puede ser enrutada a través de un circuito casi sin interferencia alguna sobre la señal.
El equipo anteriormente había descubierto una fuerza de "atracción" en la luz y había mostrado cómo se podía manipular para mover componentes en determinados micro y nanosistemas (pequeños interruptores mecánicos en un chip). Los científicos ahora han desvelado una fuerza de repulsión complementaria.
Los investigadores habían teorizado desde el año 2005 sobre la existencia de las fuerzas de atracción y repulsión, pero esta última no había sido comprobada hasta ahora. El equipo que lo ha logrado ha trabajado bajo la dirección de Hong Tang, profesor en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad Yale.
Las fuerzas de atracción y repulsión de la luz descubiertas por el equipo de Tang actúan separadamente de la fuerza creada por la presión de radiación de la luz, la cual ejerce presión contra un objeto a medida que lo ilumina.
Para crear la fuerza de repulsión en un chip de silicio, el equipo dividió un rayo de luz infrarroja en dos rayos separados y forzó a cada uno a viajar por un nanocable de silicio cubriendo una longitud diferente, en un sistema llamado guía de ondas. Como resultado, los dos rayos de luz se desfasaron entre sí, creando una fuerza de repulsión de intensidad controlable: cuanto mayor sea la diferencia de fase, más fuerte será la fuerza.
En el trabajo también han intervenido Mo Li y Wolfram Pernice.
El uso de ambas fuerzas, la de atracción y la de repulsión, permite ahora a los científicos tener un mayor grado de control en el uso de la luz y poder manipular componentes con mayor capacidad de maniobra. Los investigadores han demostrado que estas dos fuerzas lumínicas son ajustables.
Este control no es posible en el espacio libre. Es sólo posible cuando la luz es confinada a las guías de ondas de tamaño nanométrico que son colocadas muy cerca una de la otra en el chip.
La fuerza de la luz es interesante porque actúa de modo opuesto a como lo hacen los objetos eléctricamente cargados. Las cargas eléctricas opuestas se atraen entre sí, mientras que en este caso los rayos de luz con fase distinta se repelen entre sí.
Estas fuerzas lumínicas algún día podrían controlar dispositivos de telecomunicaciones que requerirían una ínfima parte de la energía consumida por los convencionales, y que serían mucho más rápidos que estos. Otra de las muchas ventajas de utilizar la luz en vez de la electricidad es que la luz puede ser enrutada a través de un circuito casi sin interferencia alguna sobre la señal.
Medir los Efectos de la Gravedad a Distancias Cortísimas
Un nuevo experimento propuesto por físicos en el Instituto Nacional estadounidense de Estándares y Tecnología (NIST) podría hacer posible que los científicos comprobasen con una precisión sin precedentes los efectos de la gravedad a muy cortas distancias, en una escala espacial en la que podrían detectarse nuevos y exóticos detalles del comportamiento de ésta.
De las cuatro fuerzas fundamentales que gobiernan las interacciones en el universo, la gravedad puede resultarnos la más familiar, pero irónicamente es la menos comprendida por los físicos. A pesar de que la influencia de la gravedad sobre cuerpos separados por distancias astronómicas está bien estudiada, apenas ha sido comprobada a escalas muy pequeñas, en el orden de las millonésimas de metro, un ámbito en el que a menudo predominan las fuerzas electromagnéticas. Esta ausencia de datos ha generado años de debate científico.
Hay muchas teorías distintas sobre si la gravedad se comporta de modo distinto a distancias tan cortas. Pero resulta bastante difícil acercar tanto a dos objetos y medir con la precisión necesaria el movimiento de uno respecto al otro.
Tratando de superar este problema, el equipo del físico Andrew Geraci del NIST ha diseñado un experimento en el cual se suspendería una pequeña cuenta de cristal en una "botella" láser, permitiéndola moverse de un lado a otro dentro de la botella. Como habría muy poca fricción, el movimiento de la cuenta sería extremadamente sensible a las fuerzas que la rodeasen, incluyendo la fuerza de gravedad ejercida por un objeto pesado situado en las cercanías.
Según el equipo de investigación, el experimento propuesto permitiría comprobar los efectos de la gravedad sobre partículas separadas por una milésima parte del grosor de un cabello humano, lo cual podría finalmente posibilitar que se comprobara la ley de Newton con una sensibilidad 100.000 veces mejor que con los experimentos realizados hasta ahora.
De las cuatro fuerzas fundamentales que gobiernan las interacciones en el universo, la gravedad puede resultarnos la más familiar, pero irónicamente es la menos comprendida por los físicos. A pesar de que la influencia de la gravedad sobre cuerpos separados por distancias astronómicas está bien estudiada, apenas ha sido comprobada a escalas muy pequeñas, en el orden de las millonésimas de metro, un ámbito en el que a menudo predominan las fuerzas electromagnéticas. Esta ausencia de datos ha generado años de debate científico.
Hay muchas teorías distintas sobre si la gravedad se comporta de modo distinto a distancias tan cortas. Pero resulta bastante difícil acercar tanto a dos objetos y medir con la precisión necesaria el movimiento de uno respecto al otro.
Tratando de superar este problema, el equipo del físico Andrew Geraci del NIST ha diseñado un experimento en el cual se suspendería una pequeña cuenta de cristal en una "botella" láser, permitiéndola moverse de un lado a otro dentro de la botella. Como habría muy poca fricción, el movimiento de la cuenta sería extremadamente sensible a las fuerzas que la rodeasen, incluyendo la fuerza de gravedad ejercida por un objeto pesado situado en las cercanías.
Según el equipo de investigación, el experimento propuesto permitiría comprobar los efectos de la gravedad sobre partículas separadas por una milésima parte del grosor de un cabello humano, lo cual podría finalmente posibilitar que se comprobara la ley de Newton con una sensibilidad 100.000 veces mejor que con los experimentos realizados hasta ahora.
CIENCIA FICCION Y GODZILLA , KING KONG O EL MONSTRUO DE CLOVERDFIELD X
¿Cómo se puede llegar a estimar la presión que soportan los tobillos de seres del gigantesco tamaño de Godzilla, King Kong o el monstruo de Cloverfield? lo enseñaré, paso a paso, para que ninguno de ustedes se pierda. Se trata de una bastante elemental cuestión de tipo Fermi.
Para resolver el problema planteado hay que hacer uso de la película dirigida por Roland Emmerich en 1998. Probad a intentarlo vosotros mismos con cualquiera de los otros dos bicharracos. Bien, al principio del film se puede contemplar una escena en la que aparece una huella de Godzilla. Es un buen punto de partida para establecer proporciones porque en la misma escena aparece una persona, cuyo tamaño aproximado resulta conocido. Deteniendo la imagen y sin más que utilizar una regla graduada, enseguida se puede establecer que las pisadas tienen una longitud aproximada de algo más de 7 metros y una anchura de casi 6 metros. La primera parte del enigma está liquidada. En efecto, con los valores anteriores y aproximando la forma de la huella por un rectángulo se obtiene una superficie total para los dos pies de algo más de 870.000 cm2.
Voy ahora con la segunda parte de la cuestión. ¿Cuánto pesa Godzilla? Os habréis dado cuenta de que se necesita saber su peso para dividirlo por el área de sus tobillos y calcular la presión que vamos buscando. Bien, es más que evidente que la forma de la criatura mutante dista bastante de ser regular. ¿Conocéis el chiste del físico que dice eso de "sea una vaca esférica"? Pues eso es lo mismo que yo voy a hacer aquí, sólo que voy a cambiar la vaca por Godzilla y la esfera por un cilindro. Así que yo voy a decir eso de "sea Godzilla un cilindro" y a partir de aquí todo será coser y cantar.
Estupendo. ¿Qué dimensiones le damos al Godzilla cilíndrico? Bueno, pues se hace necesario acudir de nuevo a la película. ¿Recordáis la escena en la que el ejército estadounidense persigue con helicópteros al desdichado animal entre los rascacielos de Nueva York? ¿Y cuando Godzilla decide atravesar "a lo bestia" uno de ellos y salir por el otro lado? Pues ahí quería yo llegar. Detened de nuevo la película en esa escena y observen con atención lo que queda de la fachada. ¡Ha abierto un boquete de unos 30 pisos de altura! ¿Qué, aún nada? Sí, hombre, tan sólo queda asumir unos 4 metros de distancia entre cada dos pisos consecutivos y nuestro cálculo quedará prácticamente finiquitado. A ver, 30 pisos a 4 metros por cada piso, total unos 120 metros. Ahora, poniendo que la relación altura:anchura del corpachón de Godzilla es, aproximadamente de 4:1 tendremos el diámetro del cilindro, es decir, unos 30 metros. Basta ahora acudir a la expresión del volumen de un cilindro para obtener que éste asciende a nada menos que 85.000 m3. Si el corpachón de Godzilla tiene una densidad similar a la del agua, entonces multiplicando ésta por aquél concluimos que su peso debe rondar las 85.000 toneladas. Ya sólo falta un pequeño detalle. Si se han fijado, he estimado el área de los pies de Godzilla, pero lo que pretendo es saber la presión que soportan sus tobillos y éstos tienen una superficie bastante menor. Puedes comprobarlo muy fácilmente con vuestro propio pie. Más o menos hay una relación 4:1 entre el área del pie y la del tobillo. Tomando esta misma proporción para Godzilla, el problema queda resuelto. La presión buscada se eleva hasta 390 kilogramos por centímetro cuadrado. ¿Perplejos? ¿Sorprendidos? ¿Indiferentes? ¿Desilusionados? ¿Ofendidos?
Tranquilos. Ahora viene lo bueno. Si el valor anterior no os dice gran cosa, sigan leyendo un poco más. Voy a proponeros un ejercicio. Haced todo lo que os he contado hasta ahora, pero con vuestro propio cuerpo. No llegaran a obtener un número demasiado diferente de 0,75 kilogramos por centímetro cuadrado para la presión que soportan vuestros tobillos (a mí me sale que mis tobillos tienen un perímetro de 25 cm y, por tanto, su área conjunta es de unos 100 cm2; mi peso es de 75 kg). Si lo anterior no les convence del todo y están pensando que vuestro cuerpo no tiene nada que ver con el de un bicharraco del aspecto de Godzilla, haceos la siguiente pregunta. ¿En qué os parecéis vosotros y un elefante? Y no se les ocurra a ninguno de ustedes (los de sexo masculino) hacerme el chiste fácil de la trompa, ¿eh?
Os ayudo. Un elefante tipo pesa unos 4.000 kg y posee extremidades semejantes a cilindros, prácticamente con la misma área superficial en pies y patas. La razón es su tamaño, con su enorme peso (a los hipopótamos les sucede algo similar). Pues bien, aún con ese diseño tan diferente al de la pierna de un ser humano, el perímetro de un pie de elefante ronda los 130 cm. Si ahora volvéis a calcular la presión que soportan sus extremidades veréis con sorpresa (eso espero, ya de una vez) que son 0,71 kilogramos por centímetro cuadrado. ¡Tan sólo un 5% de diferencia con respecto a un ser humano! Y algo parecido ocurre con todas las criaturas que habitan este planeta. ¿Curioso, verdad?
Ahora vuelve a recordar el valor que obtuvimos para los castigados tobillos de Godzilla. Resulta ser 520 veces mayor que para cualquier criatura viva conocida. Una persona cuyos tobillos soportasen la misma presión debería pesar casi 40 toneladas. Dicho de otra manera, si los tobillos de Godzilla tuviesen que soportar la misma presión que los de una pierna humana, su diámetro rondaría los 85 metros. ¡Ujfalusi, métete con los de tu tamaño...!
Durante buena parte del siglo XX, los intentos de explicar qué era lo que pasaba realmente en el mundo cuántico parecían condenados al fracaso. Pero recientes avances tecnológicos han convertido la cuestión en algo práctico y urgente. Un brillante e imaginativo grupo de físicos de la Universidad de Oxford aceptó el reto y esta es su historia.
Finalmente, hay una forma sensata de pensar en la mecánica cuántica. El nuevo punto de vista elimina la necesidad de creer en la aleatoriedad, en las misteriosas fuerzas que actúan a enormes distancias o en los observadores conscientes que gozan de misteriosos poderes. Pero esta nueva interpretación tiene un precio: hemos de aceptar que vivimos en un multiverso en el que se van desplegando numerosas versiones de la realidad, unas al lado de otras. Las consecuencias filosóficas y personales de este estado de cosas son sobrecogedoras.
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viernes, 8 de octubre de 2010
NASA: La Luna se encogió 100 metros en los últimos 1,000 millones de años
WASHINGTON (EFE) — La NASA descubrió que el diámetro de la Luna se redujo en 100 metros en los últimos 1,000 millones de años, gracias a las fotos tomadas por el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRB) que fueron publicadas hoy en la revista Science
Según Thomas Watters, del Centro de Estudios Planetarios y de la Tierra del Museo del Aire y el Espacio del Smithsonian, al analizar las imágenes proporcionadas por el orbitador descubrieron unas "fallas" en la corteza lunar nunca vistas hasta ahora.
Watters explicó que las imágenes que se tenían hasta ahora de la Luna no permitían detectar que el satélite se "contrajo cerca de 100 metros" en su diámetro en un pasado que el científico considera "reciente", aunque se produjo hace 1,000 millones de años.
Este descubrimiento proporciona claves importantes para estudiar la geología de la Luna y la evolución tectónica reciente, indican los investigadores.
La Luna se formó en un ambiente caótico de intenso bombardeo por asteroides y meteoritos, hace unos 4,500 millones de años, explica la NASA.
Estos choques, junto con la desintegración de elementos radiactivos, hicieron que la Luna fuera un cuerpo caliente que posteriormente se enfrió.
Los científicos apuntan que este hallazgo muestra que en el interior de la Luna, que antes estaba fundido, ha habido actividad tectónica después de lo que se había estimado.
"Estos increíbles resultados subrayan la importancia de observar globalmente para entender los procesos globales, indicó John Keller, el subdirector científico del proyecto Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA en el centro de vuelos espaciales Goddard, en Greenbelt, Maryland.
"Mientras la misión del LRO está en una nueva fase, con énfasis en mediciones científicas y nuestra habilidad de hacer un inventario de los rasgos de la Luna, será una poderosa herramienta para entender la historia de la Luna y el sistema solar", agregó.
El orbitador LRB fue lanzado al espacio en junio del año pasado y comenzó a enviar sus primeras imágenes del satélite natural de la Tierra 15 días después desde una zona justo en la frontera entre la parte soleada y la cara oculta de la Luna
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