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Antimateria y temas de física en general

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vacio Antimateria y temas de física en general

Mensaje por simba68 el Vie 19 Nov 2010, 00:47

Se producen y atrapan átomos de antimateria en el CERN

El experimento ALPHA del CERN ha dado un paso adelante importante en el desarrollo de técnicas para comprender unas de las cuestiones abiertas sobre el universo: ¿hay diferencia entre materia y antimateria? En un artículo publicado hoy en Nature, la colaboración demuestra que ha producido y atrapado con éxito átomos de antihidrógeno.
Este desarrollo abre el camino a nuevas formas de hacer medidas detalladas de antihidrógeno, el cual, a su vez, permitirá a los científicos comparar materia y antimateria.

La antimateria – o la carencia de la misma – sigue siendo uno de los mayores misterios de la ciencia. La materia y su homólogo son idénticos excepto por la carga opuesta, y se aniquilan cuando se encuentran. En el Big Bang, materia y antimateria deberían haberse producido en cantidades iguales. Sin embargo, sabemos que nuestro mundo está hecho de materia: la antimateria parece hacer desaparecido. Para descubrir qué ha pasado con ella, los científicos emplean una variedad de métodos para investigar si alguna diminuta diferencia entre las propiedades de materia y antimateria podría indicar alguna explicación.
Uno de estos métodos es tomar uno de los sistemas de la física mejor conocidos, el átomo de hidrógeno, que consta de un protón y un electrón, y comprobar si su homólogo de antimateria, el antihidrógeno, que consta de un antiprotón y un positrón, se comporta de la misma forma. El CERN es el único laboratorio del mundo con una instalación dedicada a antiprotones de baja energía, donde se llevó a cabo esta investigación.

El programa de antihidrógeno se remonta muy atrás en el tiempo. En 1995, se produjeron artificialmente los primeros nueve átomos de antihidrógeno en el CERN. Luego, en 20010, los experimentos ATHENA y ATRAP demostraron que era posible producir antihidrógeno en grandes cantidades, abriendo la posibilidad de llevar a cabo estudios detallados. Los resultados de ALPHA son el último paso en este camino.

Los átomos de antihidrógeno se producen en un vacío en el CERN, pero, no obstante, están rodeados por materia común. Debido a que la materia y la antimateria se aniquilan al encontrarse, los átomos de antihidrógeno tienen una esperanza de vida muy corta. Ésta puede extenderse, sin embargo, usando potentes y complejos campos magnéticos para atraparlos y de esta forma evitar que entren en contacto con la materia.

El experimento ALPHA ha demostrado que es posible detener el movimiento de los átomos de antihidrógeno durante una décima de segundo: más que suficiente para estudiarlos. De los muchos miles de antiátomos que ha generado el experimento, el último artículo de ALPHA informa de que 38 han sido atrapados lo suficiente como para ser estudiados.
“Por razones que aún no comprendemos, la naturaleza descarta la antimateria. Por esto es muy reconfortante, y un poco asombroso, mirar al dispositivo ALPHA y sabes que contiene átomos neutrales y estables de antimateria”, dice Jeffrey Hangst de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, portavoz de la colaboración ALPHA. “Esto nos inspira para trabajar más duro y ver si la antimateria guarda algún secreto”.

En otro desarrollo reciente en el programa de antimateria del CERN, el experimento ASACUSA ha demostrado una nueva técnica para producir átomos de antihidrógeno. En un artículo que aparecerá pronto en la revista Physical Review Letters, la colaboración informa del éxito en la producción de antihidrógeno en lo que se conoce como trampa Cusp, un precursor básico para crear un haz. ASACUSA planea desarrollar esta técnica hasta el punto en el que haces de suficiente intensidad sobrevivan lo suficiente para ser estudiados.
“Con dos métodos alternativos para producir, y finalmente estudiar antihidrógeno, la antimateria no será capaz de esconder sus propiedades durante mucho tiempo más”, dice Yasunori Yamazaki del centro de investigación RIKEN en Japón y miembro de la colaboración ASACUSA. “Aún queda un camino por recorrer, pero estamos contentos de ver lo bien que funcionan estas técnicas”.
“Estos son pasos significativos en la investigación en antimateria”, dice el Director General del CERN Rolf Heuer, “y una parte importante del amplísimo programa de investigación del CERN”.

La información completa sobre la aproximación de ASACUSA estará disponible cuando se publique el artículo.
Fecha Original: 17 de noviembre de 2010



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Última edición por TheOldJack el Sáb 17 Sep 2016, 22:00, editado 1 vez (Razón : Redacción arreglada)
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vacio Re: Antimateria y temas de física en general

Mensaje por Golden Spirit el Vie 19 Nov 2010, 00:59

Definitivamente, la antimateria es un misterio.

Lo que me da miedo es que ese misterio caiga en malas manos, o que se descubra algo realmente beneficioso y se haga callar, como los casos de la energá libre.
Que se use para malos fines y desgraciadamente, es lo que suele pasar. El ser humano es muy destructivo...
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vacio Re: Antimateria y temas de física en general

Mensaje por simba68 el Vie 19 Nov 2010, 01:18

Eso tenlo por seguro. Los de las altas esferas no paran.
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vacio A que es curioso este artículo de invisibilidad

Mensaje por simba68 el Vie 19 Nov 2010, 01:23


**Efecto de Invisibilidad Mediante Resonancia Magnética*
23 de Agosto de 2010.
[image: Foto: Michigan TU]Elena Semouchkina, profesora de ingeniería
electrónica y de computación en la Universidad Tecnológica de Michigan
(Michigan Tech) está trabajando en una capa de invisibilidad. La científica
ha descubierto formas de utilizar la resonancia magnética para capturar
rayos de luz visible y redirigirlos alrededor de objetos, haciéndolos
invisibles en ciertas franjas del espectro electromagnético.
[image: Bookmark and
Share]
Semouchkina y sus colegas, incluyendo a Douglas Werner y Carlo Pantano de la
Universidad Estatal de Pensilvania, y George Semouchkin de la Universidad
Tecnológica de Michigan, han desarrollado un prototipo de una capa no
metálica que usa resonadores idénticos hechos de un vidrio especial. En las
simulaciones por ordenador, los objetos a los que se tapó con la capa se
volvieron invisibles en la franja infrarroja del espectro electromagnético.
Las otras capas de invisibilidad en desarrollo se basan en cables y anillos
de metal. La capa del equipo de Semouchkina es la primera que hace
invisibles a los objetos, cilíndricos, mediante vidrio.
Su capa de invisibilidad usa metamateriales. Estos son materiales
estructurados artificialmente de un modo tal que poseen propiedades
inexistentes en la naturaleza. Los metamateriales empleados en esta capa de
invisibilidad están elaborados a base de diminutos resonadores de vidrio,
dispuestos siguiendo un patrón concéntrico en forma de cilindro. La
configuración concéntrica permite producir la resonancia magnética necesaria
para torcer las ondas de luz alrededor de un objeto, haciéndolo invisible.
Ahora, el equipo de Semouchkina está probando una capa de invisibilidad
preparada para trabajar en la franja de las microondas, y hecha de
resonadores de cerámica. Los investigadores ya han conseguido volver
invisibles en esa franja del espectro electromagnético cilindros de metal de
entre 5 y 8 centímetros de diámetro y de 8 a 10 de alto.
Semouchkina y sus colaboradores quieren llegar a longitudes de onda más
cortas. Por supuesto, tal como señala Semouchkina, las aplicaciones más
apasionantes están en las longitudes de onda de la luz visible.
Información adicional en:
- Scitech News
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vacio Otro mas sobre neuronas

Mensaje por simba68 el Vie 19 Nov 2010, 01:33


Biotecnología**
**Control Remoto de Neuronas Mediante Nanopartículas*
13 de Agosto de 2010.
[image: Foto: U. Buffalo]Racimos de nanopartículas magnéticas calientes,
actuando en las membranas celulares, pueden permitir el control remoto de
los canales iónicos, las neuronas e incluso la conducta animal, según se ha
comprobado en una serie de experimentos realizados por físicos de la
Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York).
[image: Bookmark and
Share]
La investigación cuenta con una amplia gama de posibles aplicaciones, y
potencialmente podría conducir a innovadores tratamientos contra el cáncer,
mediante los cuales sería posible manipular a distancia proteínas o células
concretas en tejidos específicos, o contra la diabetes, mediante los cuales
se estimularía a distancia a las células pancreáticas para que liberasen
insulina.
El trabajo también podría servir para el desarrollo de nuevas terapias
destinadas a tratar algunas enfermedades neurológicas que son el resultado
de una insuficiente neuroestimulación.
Dado que esta investigación ha desembocado en el desarrollo de un método que
permite usar campos magnéticos para estimular las células tanto en los
cultivos de laboratorio como en las células del interior de un cuerpo vivo,
también será útil para desvelar los entresijos de las redes de señalización
que controlan la conducta animal.
El equipo de Arnd Pralle ha demostrado que este método puede abrir canales
iónicos de calcio, activar neuronas tanto en cultivos celulares como en
organismos vivos e incluso manipular los movimientos del diminuto nematodo
C. elegans.
Los investigadores dirigieron las nanopartículas a lo que constituye la
"boca" de esos gusanos. Tal como se aprecia en un video de uno de los
experimentos, al principio los gusanos se arrastran en la dirección de su
elección, hasta que de de pronto, una vez que los científicos aplican el
campo magnético que calienta las nanopartículas a 34 grados Celsius, la
mayoría de los gusanos invierte su rumbo. Se podría usar este método para
hacer que se movieran entre dos sitios una y otra vez. El equipo de
investigación espera ahora averiguar qué otras conductas pueden controlarse
de esta forma.
El método desarrollado por el equipo de la Universidad en Buffalo incluye
calentar las nanopartículas en una membrana celular exponiéndolas a un campo
magnético de radiofrecuencias. El calor resultante estimula entonces a la
célula.
Como sólo miden seis nanómetros, las partículas pueden esparcirse fácilmente
entre las células. El campo magnético es comparable al empleado en la
obtención de imágenes por resonancia magnética.
Información adicional en:
- Scitech News
Fuente: [Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]
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vacio Otra cosa curiosa

Mensaje por simba68 el Vie 19 Nov 2010, 02:15


Un dispositivo que convierte información en energía
El experimento, inspirado por una paradoja, tienta a una gota a que suba pendiente arriba.
Las leyes de la física dicen que no puedes obtener energía a partir de nada — aún peor, siempre obtendrás menos energía de un sistema de la que metes en él. Pero un experimento a nanoescala inspirado por una paradoja del siglo XIX que parecía romper esas leyes, demuestra ahora que se puede generar energía a partir de la información.

Masaki Sano, físico de la Universidad de Tokio, y sus colegas han demostrado que puede convencerse a una gota para que suba una ‘escalera espiral’ sin que se transfiera directamente ninguna energía directamente a la gota para empujarla hacia arriba. En lugar de esto, es persuadida a lo largo de su ruta a través de una serie de decisiones juiciosamente sincronizadas para que cambie la altura de sus “pasos”, basándose en la información de la posición de la gota. En este sentido, “la información se convierte en energía”, dice Sano. El trabajo se pulica en Nature Physics1.
La configuración del equipo se inspiró en el experimento mental del siglo XIX propuesto por el físico escocés James Clerk Maxwell, el cual – controvertido en su momento – sugirió que la información podía convertirse en energía. En el experimento mental, un demonio guarda una puerta entre dos habitaciones, cada una repleta de moléculas de gas. El demonio sólo permite que pasen de izquierda a derecha las partículas de gas de movimiento rápido, y las de movimiento lento en sentido contrario.
Como resultado, la sala de la derecha se calentará conforme la velocidad media de las partículas en esa sala se incrementa, y la sala de la izquierda se enfriará. El demonio crea de esta forma una diferencia en la temperatura sin impartir directamente energía a las moléculas del gas – simplemente conociendo la información sobre su velocidad. Esto parece violar la segunda ley de la termodinámica, la cual afirma que no puedes crear un sistema más ordenado sin introducir energía.
Una paradoja puesta en práctica
Para crear una versión real del experimento del demonio, Sano y sus colegas colocaron una gota alargada de poliestireno a nanoescala, la cual podía rotar en sentido horario o antihorario, en un baño de una solución tampón. El equipo aplicó un voltaje variable alrededor de la gota, haciendo que fuese progresivamente más difícil que la gota rotase 360 grados completos en la dirección antihoraria. Esto creó una “escalera espiral” que era más difícil de subir en sentido antihorario que caer por el sentido horario, señala Sano.
Cuando se la dejaba sola, la gota era empujada aleatoriamente por las moléculas de su alrededor, a veces recibiendo suficiente empuje para girar antihorariamente contra el voltaje — o subir la escalera – pero más a menudo se giraba en sentido horario – “bajando” la escalera. Pero entonces el equipo introdujo la versión del demonio de Maxwell.
Observaron el movimiento de la gota, y cuando giraba en sentido antihorario, rápidamente ajustaban el voltaje — el equivalente del demonio de Maxwell de cerrar la puerta a una molécula de gas – haciendo que fuese más difícil para la gota girar en sentido horario. Se animaba de esta forma a que la gota siguiese subiendo la escalera, sin que se impartiese directamente energía a la misma, comenta Sano.
El experimento realmente no viola la segunda ley de la termodinámica, debido a que en el sistema global, la energía debe ser consumida por el equipo – y los experimentadores – para monitorizar la gota y cambiar el voltaje a demanda. Pero demuestra que puede usarse la información como medio para transferir energía, dice Sano. La gota es dirigida como un mini-rotor, con una eficiencia en la conversión de información a energía del 28%.
“Esta es una maravillosa demostración experimental de que la información tiene un contenido termodinámico”, dice Christopher Jarzynski, químico estadístico de la Universidad de Maryland en College Park. En 1997, Jarzynski formuló una ecuación para definir la cantidad de energía que podría convertirse, teóricamente a partir de una unidad de información2; el trabajo de Sano y su equipo ha confirmado ahora esta ecuación. “Esto nos dice algo nuevo sobre cómo funcionan las leyes de la termodinámica a escala microscópica”, apunta Jarzynski.
Vlatko Vedral, físico cuántico de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, dice que será interesante ver si la técnica puede usarse para dirigir nanomotores y máquinas moleculares artificiales. “También me apasionaría ver si ya funciona algo así en la naturaleza”, comenta. “Después de todo, se podría decir que todos los sistemas vivos son “demonios de Maxwell”, intentando desafiar la tendencia del orden a volverse aleatoriedad”.
Referencias:
1. Toyabe, S. , Sagawa, T. , Ueda, M. , Muneyuki, E. & Sano, M. Nature Physics doi:10.1038/NPHYS1821 (2010).
2. Jarzynski, C. Phys. Rev. Lett. 78, 2690-2693 begin_of_the_skype_highlighting 2690-2693 end_of_the_skype_highlighting (1997).

Autor: Zeeya Merali
Fecha Original: 14 de noviembre de 2010
Enlace Original
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vacio Re: Antimateria y temas de física en general

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