Arxiu d'etiquetes: física quàntica

El CERN observa una nova partícula al Gran Accelerador d’Hadrons

La nova partícula subatòmica té una massa quatre vegades superior al barió més comú, el protó, ha anunciat avui el CERN en una conferència a Venècia, segons un comunicat difós a Ginebra.

La matèria que ens envolta està formada per barions, partícules subatòmiques composta per tres objectes amb càrrega elèctrica fraccionada anomenats quarks. Aquest són els tipus de quarks:

Resultat d'imatges de quarks

Els investigadors han especulat durant anys sobre les combinacions potencials de barions que poden existir en l’Univers. Els quarks són els constituents fonamentals dels protons i els neutrons. Els barions són una família de partícules subatòmiques formades per tres quarks. Els més representatius, per a formar el nucli de l’àtom, són el neutró i el protó

Resultat d'imatges de quarks

Els barions observats fins a la data tan sols contenien, com a màxim, un quark pesat. La nova partícula és un barió amb dos quarks “charm”, que posseeix una càrrega elèctrica fraccionària amb una massa una mica més elevada que un protó, i un quark “up”, que és més lleuger.

http://www.elperiodico.com/es/noticias/sociedad/cern-observa-una-nueva-particula-gran-acelerador-hadrones-6151969 Continua la lectura de El CERN observa una nova partícula al Gran Accelerador d’Hadrons

Xina aconsegueix la primera comunicació quàntica entre l’espai i la Terra

Xina ha aconseguit entrellaçar fotons a una distància de 1.200 quilòmetres, quan el rècord anterior estava en els 100 quilòmetres. Això és molt útil per crear xarxes de comunicacions impossibles de desxifrar. Els investigadors han aconseguit aconseguir l’entrellaçament de fotons, una propietat de la mecànica quàntica a la qual Einstein va batejar irònicament com «fantasmagòrica reacció a distància», entre dues estacions terrestres separades per una distància de 1.200 quilòmetres, per satèl·lit. Després d’aquesta fita, potser aconseguir el teletransport d’informació entre aquestes estacions és tan sols un pas senzill.

http://www.lavanguardia.com/vida/20170616/423424930875/china-comunicacion-cuantica-espacio-entrelazamiento.html Continua la lectura de Xina aconsegueix la primera comunicació quàntica entre l’espai i la Terra

Com sap un imant que té un altre imant a prop?

És una pregunta genial per explicar els fenòmens magnètics i despertar la curiositat del lector. Tot depèn de com es miri, de manera macroscòpica o microscòpica

La interacció electromagnètica és la interacció que ocorre entre les partícules amb càrrega elèctrica.

En el món macroscòpic, sol separar-se en dos tipus d’interaccions:
Interacció electrostàtica: Actua sobre cossos carregats en repòs.
Interacció magnètica: Actua només sobre càrregues en moviment.
La interacció elèctrica es posa de manifest en totes les situacions on hi hagi càrrega, mentre que la interacció magnètica només s’expressa quan aquestes càrregues estan en moviment relatiu respecte a l’observador. L’electromagnetisme clàssic es descriu amb tan sols quatre equacions que són conegudes com les lleis de Maxwell.

A nivell quàntic,(partícules elementals) la física ens ensenya que la força electromagnètica es pot descriure mitjançant l’intercanvi de fotons -minúscula partícules elementals sense massa- entre els imants. Els fotons viatgen a la velocitat de la llum i per tant els canvis en un imant triguen un temps a notar-se en un altre imant

http://www.lavanguardia.com/ciencia/20170515/422552315095/preguntas-big-vang-como-sabe-iman-cerca-otro.html

Vivimos en un universo fascinante, poblado en todas las escalas –desde ínfimas partículas elementales hasta gigantescos cúmulos de galaxias–. Lejos de estar en reposo, nuestro universo bulle en constante movimiento debido a las interacciones entre todos sus componentes: planetas que danzan alrededor de estrellas, moléculas que se modifican en reacciones químicas que pueden dar lugar a la vida… Tras siglos de esfuerzos científicos, hoy sabemos que esta dinámica cósmica es consecuencia únicamente de cuatro fuerzas elementales. Dos de ellas actúan sólo en las minúsculas distancias del núcleo atómico. Las otras dos, las que dan forma a las cosas a nuestra escala, son el electromagnetismo y la gravedad.

Dos imanes saben que están cerca uno de otro porque existe una fuerza electromagnética entre ellos –análoga a la gravedad que nos mantiene en la Tierra–. Esta interacción electromagnética es la base de tecnologías esenciales, como las memorias de los ordenadores o las turbinas para generar energía. La física nos enseña que la fuerza electromagnética se puede describir mediante el intercambio de fotones –minúsculas partículas elementales sin masa– entre los imanes. Los fotones viajan a la velocidad de la luz y por tanto los cambios en un imán tardan un tiempo en notarse en otro imán. Pero esta descripción en forma de fotones no debe alejarnos de la respuesta fundamental a la pregunta. Los imanes –y también los electrones y protones que están en la base de la bioquímica y, por tanto, de nosotros mismos– sienten esta fuerza sencillamente porque las leyes del electromagnetismo son así. Los científicos no nos inventamos las leyes que rigen el universo; simplemente las descubrimos y comprendemos y, si es posible, las aplicamos para hacer nuestra vida mejor. Una tarea apasionante.

http://enciclopedia.us.es/index.php/Interacci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica

http://laufisica.blogspot.com.es/2010/04/interaccion-electromagnetica.html

Pregunta planteada por
LLUÍS PADRÓS

Creen per primera vegada matèria amb massa negativa

La Segona Llei de Newton estableix el següent: L’acceleració d’un objecte és directament proporcional a la força neta que actua sobre ell i inversament proporcional a la seva massa.

Això és cert en mecànica clàssica però ara s’ha demostrat que seguint els principis de la mecànica quàntica passen altres coses…

En física, el condensat de Bose-Einstein és l’estat de la matèria que es dóna en certs materials a temperatures properes al zero absolut

En aquest estat, les partícules es desplacen a una velocitat increïblement lenta i segueixen els principis de la mecànica quàntica, més que de la física clàssica, ja que comencen a comportar-se com ones, en comptes de partícules, i ocupen una posició en l’espai que no pot ser determinada amb precisió.

Físics nord-americans han creat per primera vegada matèria amb massa negativa. Ho han aconseguit refredant àtoms de rubidi a temperatura propera al zero absolut dins d’un recinte de 100 micròmetres de diàmetre. Els àtoms es comporten com si tinguessin massa negativa: avancen en la direcció oposada a l’impuls que reben, com si xoquessin amb un mur invisible.

http://www.tendencias21.net/Crean-por-primera-vez-materia-con-masa-negativa_a43878.html Continua la lectura de Creen per primera vegada matèria amb massa negativa

Investigadors de BCN burlen una llei bàsica de la física

El físic alemany Werner Karl Heisenberg va desenvolupar el 1927 el principi d’incertesa davant la dificultat d’expressar en llenguatge matemàtic la relació entre la posició de l’electró i la seva velocitat. Es a dir, en el moment que volem conèixer la posició d’un electró ja estem alterant la seva velocitat al connectar amb ell, de manera que mesurar les dues coses exactament és impossible.

 El principi de Heisenberg és cert, però els investigadors de l’ Institut de Ciències Fotòniques han aconseguit millorar la precisió mesurant d’una manera diferent. La ciència avança i aconsegueix coses que semblaven impossibles.

http://www.elperiodico.com/es/noticias/ciencia/investigadores-bcn-burlan-una-ley-basica-fisica-5918421 Continua la lectura de Investigadors de BCN burlen una llei bàsica de la física

Científics nord-americans desenvolupen els cristalls del temps, una nova forma de matèria

Sona com a ciència ficció, però els cristalls del temps són una cosa molt real.

Un cristall és una estructura espacial en la qual es repeteixen els àtoms de forma fixa en l’espai. Cristalls són els diamants, els robins o les maragdes, per exemple. La seva bellesa deriva de l’estructura periòdica dels seus àtoms, carboni en el diamant; alumini, ferro, crom i oxigen en el robí, i beril·li, alumini, silici, crom, vanadi i oxigen en la maragda.

Com l’estructura és periòdica en l’espai, la llum que cau sobre ells es difracta en colors preciosos, al combinar-se en freqüències discretes i ordenades, en comptes de ser llum blanca en la qual la combinació de freqüències és contínua (o gairebé) i, en tot cas, aleatòria.

Doncs bé, si els cristalls espacials exigeixen repeticions periòdiques en l’espai de les posicions dels àtoms d’un cos, ¿no hauria repeticions periòdiques en el temps de les posicions dels àtoms d’un cos?

Si bé els cristalls espacials són estructures estables que es mantenen com a tals en equilibri, els cristalls temporals no poden mantenir-se en les seves posicions periòdiques sense una injecció constant d’energia, ja que són estructures lluny de l’equilibri.

Els àtoms en un cristall de temps mai s’estableixen en el que es coneix com a equilibri tèrmic, un estat en el qual tots tenen la mateixa quantitat de calor. És un dels primers exemples d’una nova classe àmplia de matèria, anomenada fase de no equilibri, que s’ha predit però fins ara no s’havia pogut aconseguir.Poden certs sòlids cristal·litzar en el temps, preferint diferents estats a diferents intervals de temps? Continua la lectura de Científics nord-americans desenvolupen els cristalls del temps, una nova forma de matèria

Has sentit parlar de la Teoria de Cordes?

La teoria de cordes és una de les hipòtesis més esmentades, complicades i estudiades de la física. En un capítol de la famosa serie,The Big Bang Theory, Sheldon discuteix amb un nou i jove alumne sobre ella, el que ens ajudarà a analitzar-la a fons i descobrir per què és tan important per a la ciència.

La teoria de cordes és un model físic que tracta d’unificar totes les forces de la natura. “Una teoria per governar-les totes”

Actualment es coneixen quatre tipus de forces que són les que s’estan intentant unificar: la gravetat, l’electromagnetisme i les dues forces dels àtoms les forces nuclears dèbils i les fortes.El problema de la física respecte a aquestes forces es dóna quan es pretén explicar les interaccions entre elles.

De les quatre forces anteriorment citades la més coneguda és sens dubte la de la gravetat que Newton (Mecànica clàssica) ens va donar a conèixer i que Einstein (Mecànica relativista) va revisar dient que l’espai en si està sent retorçat i corbat contínuament per la matèria i l’energia movent-se dins d’ell, i el temps flueix a diferents velocitats per a diferents observadors. Això vol dir que la gravetat és una deformació de la geometria de l’espai temps representada a la imatge anterior com una maia que és deformada per la terra. A més ja que la terra gira, aquesta curvatura es distorsiona fins a un vòrtex poc profund.

Ara, fins i tot la teoria d’Einstein sembla que no ofereix una explicació completa, ja que la mecànica quàntica és incompatible amb la teoria d’Einstein ja que quan aquestes dues teories es fan servir conjuntament, les equacions combinades produeixen solucions sense sentit. Davant està problemàtica sorgeix la teoria de les cordes, com una imaginativa solució que podria funcionar.

Essencialment la teoria de cordes explica que tot l’univers, des de la partícula més ínfima a l’últim confí de l’espai, està conformat per petites brins d’energia que es coneixen com a “cordes”. D’aquesta manera, cada partícula subatòmica neix de les maneres de vibració de la “corda”. I el realment interessant és que aquesta teoria unifica les dues grans teories físiques del segle XX, la teoria de la relativitat d’Einstein i la mecànica quàntica.

No obstant això no tot és perfecte en aquesta teoria. Segons aquesta concepció teòrica vivim en un món de 10 dimensions (nou espacials i una temporal), tot i que no veiem més que quatre. I per altra banda, aquesta teoria produeix una superabundància (milions de milions de milions) d’universos compatibles amb el nostre, el que sembla una cosa completament impossible

http://www.taringa.net/post/ciencia-educacion/10908844/Teoria-de-las-cuerdas-Para-saber-de-que-habla-sheldon.html

http://www.muyinteresante.es/ciencia/video/la-ciencia-en-big-bang-que-es-la-teoria-de-cuerdas

Caixa negra

No som més que una coctelera d’electrons dins de de la qual s’agita l’ànima.

Aquesta és la frase que destaca d’aquest article.No sabem si parlem de física o de filosofia, potser algun dia descobrim que són la mateixa matèria o la mateixa idea. Aquest article, no és una notícia científica , sinó una reflexió, que ja ens va bé de tant en tant.

L’experiment del gat de Schrödinger o paradoxa de Schrödinger és un experiment imaginari concebut en 1935 pel físic austríac Erwin Schrödinger per exposar una de les interpretacions més contraintuitivas de la mecànica quàntica.

Erwin Schrödinger planteja un sistema que es troba format per una caixa tancada i opaca que conté un gat al seu interior, una ampolla de gas verinós i un dispositiu, el qual conté una sola partícula radioactiva amb una probabilitat de 0.5 de desintegrar-se en un temps donat , de manera que si la partícula es desintegra, el verí s’allibera i el gat mor.

En acabar el temps establert, la probabilitat que el dispositiu s’hagi activat i el gat estigui mort és de 0.5, i la probabilitat que el dispositiu no s’hagi activat i el gat estigui viu té el mateix valor. Segons els principis de la mecànica quàntica, la descripció correcta del sistema en aquest moment serà el resultat de la superposició dels estats «viu» i «mort». No obstant això, una vegada que s’obri la caixa per comprovar l’estat del gat, aquest estarà viu o mort.

Passa que hi ha una propietat que posseeixen els electrons, de poder estar en dos llocs diferents al mateix temps, podent ser detectats pels dos receptors i donant-nos a sospitar que el gat està viu i mort alhora, el que es diu Superposició. Però quan obrim la caixa i vulguem comprovar si el gat segueix viu o no, pertorbarem aquest estat i veurem si el gat està o viu, o mort.

Aquí radica la paradoxa. Mentre que en la descripció clàssica del sistema el gat estarà viu o mort abans que obrim la caixa i comprovem el seu estat, en la mecànica quàntica el sistema es troba en una superposició dels estats possibles fins que intervé l’observador, el que no pot ser possible pel simple ús de la lògica. Aquesta és la caixa a la qual es refereix el títol de l’article. 

És a dir, segons la física quàntica el dubte de Hamlet no té sentit perquè es pot ser i no ser al mateix temps…Potser això ens ajudi també a entendre les grans paradoxes de la vida.

http://elpais.com/elpais/2017/01/13/opinion/1484319052_432428.html Continua la lectura de Caixa negra

Les ones gravitacionals, descobriment de l’any segons Science

Les ones gravitacionals representen una nova forma d’observar el cosmos. El passat 11 de febrer les ones gravitacionals van saltar als mitjans de comunicació de tot el món quan es va anunciar el seu descobriment en roda de premsa, cinc mesos després que LIGO les detectés per primera vegada, el 14 de setembre.

 “Les observacions que s’han fet fins ara són només el principi”, assenyala Alicia Santes, investigadora principal del grup de la col·laboració científica LIGO a la UIB.

La revista ‘Science’ tria les ones gravitacionals com la troballa més rellevant de 2016. Aquestes primeres deteccions directes d’ones gravitacionals han servit per validar un dels pilars de la física moderna, la teoria de la relativitat general, i també s’obre una nova finestra des de la qual observar l’Univers

Veure

 http://blocs.xtec.cat/cienciasexperimentals/2016/02/11/com-explicar-les-ones-gravitacionals-a-la-teva-avia/

http://blocs.xtec.cat/cienciasexperimentals/?s=ones+gravitacionals

http://www.lavanguardia.com/ciencia/quien/20161222/412808326551/ondas-gravitacionales-descubrimiento-del-ano-science.html

Continua la lectura de Les ones gravitacionals, descobriment de l’any segons Science

Què són les Oscil·lacions de Neutrins? (vídeo)

Últim dia de classe d’aquest any de física de 2n de batxillerat.Repàs de la Llei de Faraday-Lenz, fent un esforç, convivint amb l’ambient nadalenc del centre. Va, vinga, un problema més de la selectivitat de l’any anterior i al·lusions iròniques que s’escapen sobre l’existència o no de la matèria fosca. Llavors el sol esment d’aquesta paraula fa recordar les últimes informacions al respecte. Un alumne, Martí de Muniategui comenta, pel baix: vaig veure un vídeo d’associacions de neutrins ….el podríem veure …? Bé hem d’acabar aquest problema i el següent, potser si dóna temps .. Però llavors un comentari crida l’atenció, “vaig veure el vídeo i encara estic reflexionant sobre ell ..”

¡Fantasmals neutrins, mecànica quàntica i per què són el focus d’atenció en els Premis Nobel en només 4 minuts!