Arxiu d'etiquetes: física quàntica

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!

Einstein no tenia raó: Déu sí que pot jugar als daus. The Big Bell Test.

El dimecres passat es va realitzar una activitat de física quàntica. Aquest experiment  realitzat a nivell mundial està  coordinat per l’institut de ciències Fotòniques de Barcelona. El test de Bell serveix per intentar descobrir si les partícules quàntiques estan entrellaçades de forma concreta i conspiren canviant la seva aparença només quan les mirem.

Durant 48 hores, des de l’inici del dia 30 de novembre a Nova Zelanda fins a la seva fi en la Samoa Americana, qualsevol persona amb accés a internet ha pogut participar en un experiment a gran escala, anomenat The BIG Bell Test, a través d’un videojoc . Segons dades de l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), que ha coordinat l’esdeveniment, en acabar l’experiment, més de 100.000 voluntaris havien jugat al videojoc i generat més de 90 milions de bits

Els resultats han servit  per investigar l’entrellaçament quàntic de les partícules, una propietat  discutida per Einstein i Bohr.

En el nostre centre els alumnes de 2n ESO van participar a través d’el videojoc per crear seqüències aleatòries, i contribuir a l’experiment , com si les partícules microscòpiques fossin joguines de la pel·lícula Toy Story que es belluguen quan no les veuen.

Els alumnes de 2n de BAT de física van explicar l’experiment als seus companys a l’assignatura d’anglès.

La participació ha estat finalment molt més gran a l’esperada.En tot el dia no hem baixat dels 1.000 bits per segon, i en tot moment hi havia 1.500 persones jugant

Tots aquests bits han servit per realitzar tests de Bell amb diferents tipus de entrellaçaments. A la Université Nice Sophia Antipolis, de Niça, França, els científics han testat fotons entrellaçats en un experiment que ha durat 24 hores, i en totes les rèpliques experimentals l’equació de Bell ha refutat el realisme local.

“Cap experiment serà capaç d’acabar amb tots els dubtes”, admet Abellán, “però cada vegada són més exòtics els arguments que algú hauria de donar per seguir creient en el realisme local”. Després de gairebé un segle, tot apunta que Bohr tenia raó. Continua la lectura de Einstein no tenia raó: Déu sí que pot jugar als daus. The Big Bell Test.

Aquest dimecres el BIG Bell Test unirà la física quàntica amb l’aleatorietat humana

Qualsevol persona de qualsevol edat i formació pot participar en aquesta iniciativa a través del web thebigbelltest.org, on ja es pot accedir per anar entrenant. Un dispositiu amb internet és suficient per formar part d’aquest experiment mundial que posa a prova les lleis de la física quàntica.Està coordinat des de Barcelona.Mitjançant un videojoc creat específicament pel projecte, els participants hauran d’introduir seqüències de zeros i uns de la manera més aleatòria possible. Aquestes seqüències de bits controlaran els experiments, determinant les condicions de mesura de cada un d’ells.

Els resultats serviran per investigar l’entrellaçament quàntic de les partícules, una propietat predita per Albert Einstein, al costat de Borís Podolsky i Nathan Rosen en 1935

El test de Bell serveix per intentar descobrir si les partícules quàntiques estan entrellaçades de forma concreta i conspiren canviant la seva aparença només quan les mirem …….. Continua la lectura de Aquest dimecres el BIG Bell Test unirà la física quàntica amb l’aleatorietat humana

La matèria fosca va provocar l’extinció dels dinosaures

En astrofísica i cosmologia física, es denomina matèria fosca a un tipus de matèria que correspon al 27% de la matèria-energia de l’univers. La seva existència es pot deduir a partir dels seus efectes gravitacionals en la matèria visible, com ara les estrelles o les galàxies, així com en les anisotropies del fons còsmic de microones present en l’univers.

L’eix central del  nou llibre de Lisa Randall, catedràtica de física teòrica a la Universitat de Harvard , és la teoria que hi ha un tipus especial de matèria fosca, que podria haver estat la responsable de dirigir cap a la Terra l’asteroide que va acabar amb els dinosaures fa 66 milions d’anys. Pensa que la matèria fosca no està formada per un sol tipus de partícules sinó que hi ha diversos tipus, de la mateixa manera que la matèria ordinària, té protons o electrons. Continua la lectura de La matèria fosca va provocar l’extinció dels dinosaures