jueves 15 de marzo de 2012

Revolucion en las Comunicaciones: Envian Mensaje Via Neutrinos - Adios a Satelites y Cables


Investigadores de las Universidades de Rochester y Carolina del Norte han logrado, por primera vez, enviar un mensaje a traves de un haz de neutrinos, diminutas partículas prácticamente sin masa y que recorren el Universo a la velocidad de la luz. 

El mensaje fue enviado a través de 240 metros de sólida roca. Cuando llegó al otro lado, los científicos pudieron leerlo perfectamente. El texto decía, sencillamente "Neutrino". 

El experimento, que se publicará en la revista Modern Physics Letters A, abre la posibilidad a nuevos sistemas de comunicaciones en el que no serían necesarios cables ni satélites.

"Utilizando neutrinos - afirma Dan Stancil, de la Universidad de Carolina del Norte y autor principal del estudio - será posible la comunicación entre dos puntos cualquiera de la Tierra sin necesidad de utilizar cables ni satélites. Los sistemas de comunicación por neutrinos son mucho más complejos que los actuales, pero pueden tener importantes usos estratégicos".

Son muchos los que hasta ahora habían teorizado soble la posibilidad de utilizar neutrinos en las comunicaciones. Y ello a causa de una de sus principales propiedades: su capacidad de pasar a través de prácticamente todo lo que encuentran a su paso. En efecto, su masa es tan escasa que apenas interactúan con el resto de la materia. Billones de neutrinos procedentes del Sol pasan cada segundo a través de cada centímetro de la Tierra, atravesando el planeta limpiamente, como si fuera vacío.

Desde un submarino
Si la tecnología probada por Stancil y sus colegas pudiera instalarse, por ejemplo, en un submarino, éste podría comunicarse sin problema a grandes distancias enviando mensajes a través del agua. Algo que resulta difícil, a menudo imposible, con la tecnología actual. La técnica también sería de extremada utilidad para comunicarse con alguien que estuviera en las antípodas, enviándole el mensaje directamente a través de la Tierra y sin necesidad de rebotar la señal en un sistema de satélites o de enviarla por cable. Incluso si nuestro interlocutor estuviera en la cara oculta de la Luna, o de otro planeta lejano, la comunicación sería posible sin problemas ni impedimentos.

"Por supuesto -afirma Kevin McFarland, otro de los investigadores del experimento - con nuestra actual tecnología se necesita una enorme cantidad de equipos de última generación para transmitir un mensaje usando neutrinos, por lo que hoy por hoy no resulta práctico. Pero el primer paso hacia lo que un día podría ser el uso de neutrinos para las comunicaciones en un sistema práctico es precisamente demostrar que eso es posible con la tecnología actual".

El equipo realizó su histórica prueba en el Fermilab ( Fermi National Accelerator Lab), en las afueras de Chicago. Y utilizó para ello dos elementos de crucial importancia. El primero fue uno de los aceleradores de partículas más potentes del mundo, capaz de crear haces de neutrinos de alta densidad a base de acelerar protones alrededor de un anillo de más de tres km. de circunferencia y hacerlos chocar después contra un bloque de carbono. El segundo fue un enorme detector, de cinco toneladas de peso, llamado MINERvA e instalado en una cueva a más de cien metros de profundidad. Un despliegue de medios que da una ligera idea de lo lejos que está esta tecnología de ser utilizable a gran escala.

Cruzan planetas
La prueba de comunicación se realizó durante un período de dos horas, durante las que el acelerador fue llevado hasta la mitad de su potencia mientras que el detector recogía datos al mismo tiempo en que se enviaba el mensaje. En la actualidad, la mayor parte de las comunicaciones se basan en el envío y la recepción de ondas electromagnéticas.

Es así como las radios, los móviles o los televisores pueden funcionar. Pero las ondas electromagnéticas no atraviesan con facilidad los obstáculos. Montañas y currsos de agua los bloquean, igual que muchos otros elementos sólidos o líquidos. Los neutrinos, sin embargo, pasan sin problema a través de planetas enteros sin ser interferidos ni siquiera por uno de sus átomos.

Y dado que, además de no tener prácticamente masa alguna, tampoco tienen carga eléctrica, los neutrinos no están sujetos a alteraciones magnéticas de ninguna clase y no son alterados por la fuerza de la gravedad. Es decir, que se mueven libremente en cualquier clase de ambiente y condición.

En código binario
El mensaje que los científicos enviaron usando el haz de neutrinos fue traducido, primero, a código binario. O, dicho de otro modo, la palabra "neutrino" (que fue el mensaje enviado) se representó con una serie de "1" y "0" en los que "1" correspondía al envío de grupos de neutrinos y "0" a la ausencia de envío de grupos de neutrinos.

Los neutrinos, además, fueron "disparados" en grandes grupos ya que debido a su naturaleza evasiva, incluso el enorme detector MINERvA sólo lograba detectar una sola de estas partículas por cada diez billones de neutrinos "disparados". Cada vez que se producía una detección, un ordenador instalado en el lado receptor del mensaje traducía de nuevo el código binario al inglés. El resultado fue la correcta recepción de la palabra "neutrino". (ABC - Fisica del Cosmos)

viernes 9 de marzo de 2012

Cientificos Acorralan a la Particula de Dios o Boson de Higgs


Físicos de los dos principales detectores del LHC, el gran acelerador europeo de partículas (el Atlas y el CMS) anunciaron la detección de las primeras señales del bosón de Higgs, la última partícula subatómica que queda por descubrir para completar el Modelo Estandar de la Física y la que encierra, además, el secreto de por qué las demás partículas tienen masa. 

Ahora, científicos del Laboratorio Fermilab, del Departamento de Energía de Estados Unidos, utilizando otras técnicas de búsqueda en otro acelerador, el viejo Tevatron, han visto los mismos indicios y confirman, desde el otro lado del Atlántico, que la esquiva «partícula de Dios» puede estar casi acorralada.

Los científicos del Tevatron -el acelerador dejó de funcionar en septiembre de 2011- han realizado este anuncio en la conferencia anual «Encuentros de Moriond», que se celebra esta semana en Italia. El nuevo análisis tiene en cuenta el conjunto completo de datos recogidos en 10 años del programa de investigación del Tevatron, lo que supone cerca de 500 billones de colisiones protón-antiprotón.

Los físicos de los experimentos CDF y DZero del Tevatrón utilizaron una estrategia diferente a la del LHC para echar un vistazo al bosón. Los dos aceleradores hacen colisionar diferentes pares de partículas y a energías diferentes. Con su propia estrategia, encontraron excesos en sus datos que pueden ser interpretadas como procedentes de un bosón de Higgs con una masa en la región de 115 a 135 GeV (gigaelectronvoltios, más de 100 veces la masa del protón). Estos hallazgos son consistentes con el anuncio de diciembre de 2011 de los excesos observados en ese rango por los experimentos ATLAS y CMS del LHC. Sin embargo, ninguna de las señales anunciadas hasta la fecha son lo suficientemente fuertes para reclamar la evidencia del descubrimiento de esta elusiva partícula.

Este nuevo resultado de Tevatron también excluye la posibilidad de que el bosón de Higgs tenga una masa en el rango de 147 a 179 GeV. Los físicos afirman que hay evidencia de una nueva partícula solo si la probabilidad de que los datos pudieran ser debido a una fluctuación estadística es menor que 1 en 740, o tres sigmas. Un descubrimiento se confirma sólo si esa probabilidad es menor que 1 en cada 3,5 millones, o cinco sigmas.

De corta duración
Los bosones de Higgs, si es que existen, son de corta duración y pueden desintegrarse de muchas maneras diferentes. «Así como una máquina expendedora puede devolver la misma cantidad de cambio usando diferentes combinaciones de monedas, el bosón de Higgs puede decaer en diferentes combinaciones de partículas», explican los científicos. El descubrimiento del bosón de Higgs no implica verlo directamente, sino que se basa en la observación de excesos estadísticamente significativos de las partículas en las que se desintegra.

«Es un resultado magnífico y complementa de forma perfecta los resultados del LHC» indica Alberto Ruiz Jimeno, jefe del Grupo de Altas Energías del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, centro mixto CSIC-Universidad de Cantabria). «El LHC ha observado indicios de existencia del bosón de Higgs en su desintegración a dos fotones, mientras en el Tevatron los indicios están en su modo de desintegración más probable, a un par de quarks b-antib. Si no se hubiera obtenido una señal en esta canal, el Modelo Estándar estaría herido pero, una vez más, se manifiesta con fuerza extraordinaria», señala. «Va a resultar interesante y difícil buscar la brecha en esta teoría que, por otros argumentos cosmológicos y teóricos, sabemos que no puede ser el punto final de la Física».

La respuesta, en meses
Solo los colisionadores de partículas de alta energía como el Tevatron y el LHC pueden recrear las condiciones energéticas que existían en el Universo poco después del Big Bang. De acuerdo con el Modelo Estándar, la teoría que explica y predice cómo las partículas fundamentales de la naturaleza se comportan e interactúan entre sí, el bosón de Higgs da masa a otras partículas.

Según Aurelio Juste, profesor de investigación de ICREA en el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) en Barcelona y responsable del grupo de trabajo de la búsqeuda delbosón en DZero, «aunque los indicios en el Tevatron son muy sugerentes, en particular puestos en perspectiva dados los resultados del LHC, aún no constituyen una evidencia firme. En cuestión de meses podemos llegar a obtener respuesta a una de las preguntas más urgentes de la Física de Partículas en los últimos 30 años. Y lo que es más excitante, con ello generar nuevas preguntas». (ABC - Fisica del Cosmos)

jueves 1 de marzo de 2012

Japón Desarrolla un Ascensor Espacial


Si todo se ajusta a lo previsto, dentro de cuarenta años Japón dispondrá de un ascensor espacial. Se trata de una estructura de unos 36.000 kilómetros de alto, por el que se podrán enviar productos y astronautas al espacio. Construido mediante la unión de casi 100.000 kilómetros de nanotubos de carbono, material que es unas 20 veces más resistentes que el acero, permitirá que la órbita terrestre sea finalmente colonizada. Satomi Katsuyama, la directora del proyecto, ha reconocido que aún quedan problemas por resolver, pero que en 2050 la obra podría estar lista.

Todos hemos oído hablar de los ascensores espaciales. Propuestos por el ingeniero ruso Yuri Artsutanov hace más de cincuenta años y explotados hasta el cansancio por los escritores de ciencia ficción dura, no son otra cosa que un mecanismo para poder alcanzar la órbita terrestre sin necesidad de utilizar un cohete o transbordador espacial. El principio básico de su funcionamiento es muy simple, y equivale a una cuerda que tiene un peso atado en un extremo a la que que hacemos girar a una gran velocidad. La fuerza que ejerce el peso mantiene tensa la cuerda, que se proyecta desde nuestro puño hacia el exterior del radio de giro. En el caso del ascensor espacial, la cuerda tiene unos 36.000 kilómetros de largo (la distancia a la que se encuentra la órbita geoestacionaria) y el “puño” que la hace girar no es otro que el propio planeta Tierra.

Se debe fijar uno de los extremos de esa estructura en la superficie del planeta, y el otro a una masa que se encuentra en la órbita geoestacionaria -es imprescindible que este extremo de la estructura no se desplace por el espacio, por eso se elige una órbita de este tipo- para evitar que la “cuerda” no se enrolle sobre el planeta. Pero el aspecto más complejo de este proyecto es el desarrollo del material con el que construir esos 36.000 kilómetros de estructura. Aún tratándose de un compuesto muy liviano, la magnitud de sus dimensiones hacen que el peso total sea impresionante, por lo que su resistencia mecánica debe ser enorme solamente para que sea capaz de soportar su propio peso.

Qudan problemas por resolver

En 2008 Japón convocó a una serie de empresas y científicos para comenzar a delinear la construcción de un ascensor espacial, noticia que no tuvo la repercusión que uno podría esperar. Han pasado cuatro años, y el proyecto sigue en marcha. La empresa Obayashi, una de las participantes, ha comunicado que esperan tener el ascensor funcionando en el año 2050. La directora del proyecto, Satomi Katsuyama, ha explicado a los medios que la “cabina” de este ascensor viajará a unos 200 kilómetros por hora y que demorará unos 7 días en alcanzar la órbita. Se desplazará sobre una “cuerda” construida con casi 100 mil kilómetros de nanotubos de carbono, un material que posee unas 20 veces más resistencia estructural que el mejor de los aceros, pero mucho menos peso.
Problemas por resolver

Katsuyama también ha reconocido que aun quedan varios problemas por resolver antes que se puedan comenzar las obras, pero confía en que los avances tecnológicos que se están produciendo proporcionen las soluciones necesarias en el corto plazo, de forma que el ascensor pueda estar listo en el año 2050. De concretarse, sería una dura competencia para las empresas que como “Virgin Galactic” están haciendo fuertes inversiones para desarrollar su propia tecnología de cohetes espaciales. De todos modos, el proyecto japones seguramente enfrentará retrasos inevitables, ya que a pesar del optimismo que se puede apreciar en las declaraciones de sus responsables se trata de uno de los más complejos desafíos que alguna vez ha enfrentado la humanidad, y son muchos los obstáculos que seguramente van a aparecer, por que aún tenemos por delante unas cuantas décadas de carrera espacial basada en cohetes. (ABC - Fisica del Cosmos)

martes 14 de febrero de 2012

¿Quien Creo el Universo? por Discovery Chanel


¿Quien creó el universo? - Stephen Hawking habla al respecto en este programa de Discovery Chanel.



video: http://www.youtube.com/user/chaintria

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