Lambayeque (Perú): universitarios crean prototipo de gorra solar para recargar celular

En la visera cuenta con pequeños paneles para absorber la luz y producir energía.

Estudiantes de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo (UNPRG) de Lambayeque presentaron el prototipo de una gorra solar, en cuya visera tiene un panel solar con celdas fotovoltaicas que es capaz de producir energía, a partir de la luz del sol, para recargar un celular.

El Proyecto de Energía Solar Gor-Volste está dirigido a agricultores que en sus terrenos quedan incomunicados por la descarga de la batería de su celular y con esta gorra solar podrán recargar su equipo; también cuenta con focos led de alta eficiencia.

Además, los universitarios están en proceso de fabricación de un prototipo de gorra solar a la que se le colocará dispositivos Bluetooth, para escuchar música y responder llamadas.

El rector de la UNPRG, Jorge Oliva Núñez, manifestó que cuatro jóvenes investigadores de esta casa de estudios crearon ambos prototipos de gorras solares.

“La visera con panel solar tiene un tiempo de vida útil de entre 20 a 25 años, si es conservada adecuadamente, sin ser rayada”, comentó.

Posee dos puntos de conexión para el uso de cable y también entrada USB. "La gorra se puede utilizar también bajo sombra y su tiempo de carga es de tres horas y media; si el día está más soleado, carga más rápido. Se trata de un producto todo terreno", destacó.

En la parte posterior, la gorra solar cuenta con una batería de iones de litio, de una reconocida empresa japonesa, que tiene de 12 a 14 años de tiempo de vida. 

Lea el artículo completo en: Andina

Australia da luz verde a la mayor planta termosolar del mundo

El gobierno australiano acaba de aprobar la construcción de la mayor planta termosolar del mundo: un monstruo con una potencia 150 megavatios que será construido en Port Augusta, en Australia Meridional.

Es cierto que, durante los últimos años, la apuesta por las energías renovables está siendo muy potente en Australia. Pero la planta de Port Augusta dista mucho de ser un capricho político: la inversión de 510 millones de dólares está muy por debajo del costo estimado que tendría una nueva central de carbón con una capacidad similar.

La otra energía solar

"La importancia de la generación termosolar reside en su capacidad de proporcionar energía virtualmente a demanda mediante el uso de almacenamiento de energía térmica", explicaba Wasim Saman, de la Universidad de Australia del Sur.

Esto es importante. Las plantas fotovoltaicas convierten la luz solar directamente en energía. El problema es que la energía eléctrica, como el pescado, se conserva mal. Aquí en Xataka seguimos de cerca los avances en baterías, pero la verdad es que nuestra capacidad de almacenar energía con las redes eléctricas actuales es muy limitada.

Ahí es donde las plantas solares térmicas pueden marcar la diferencia. Estas plantas usan espejos para concentrar la luz en un sistema de calefacción. Gracias al calor almacenado en el sistema de sal fundida, se calienta agua para generar energía gracias a turbinas de vapor.

Según las previsiones, Port Augusta podrá seguir generando energía ocho horas después de que el sol haya caído. Se busca, a medio plazo, conseguir completar el ciclo diario de tal forma que la producción energética no se vea alterada por la duración de los días.

¿Es energía todo lo que reluce?

Port Augusta no es una innovación en sentido estricto. Ya hay una planta con una tecnología muy similar funcionando en Nevada con una capacidad de 110 megavatios. Y los resultados han sido muy buenos: "Esta es una forma sustancial más económica de almacenar energía que el uso de baterías", dicen los expertos.

Es rigurosamente cierto que presentan mejoras con respecto a las baterías u otros sistemas de almacenamiento eléctrico. Pero no tienen todo de su lado: solo pueden almacenar calor. Sus sistemas de almacenamiento no se pueden usar para almacenar, por ejemplo, el excedente eólico. 

¿Tiene sentido hacer grandes inversiones en sistemas de acumulación de energía que no podemos aprovechar del todo bien? Más aún cuando las energías renovables ya representan más del 40% de electricidad en el sur de Australia.

Nos encontramos ante una carrera histórica en la que las tecnologías renovables compiten para conseguir llevarse la mayor cantidad posible de inversiones. Esas inversiones serán fundamentales en el desarrollo de la tecnología del futuro. Pero una cosa está clara: las energías renovables están imparables.

Tomado de: Xataka

¿Es posible el teletransporte de personas?

Para hacerlo con un objeto, habría que desintegrarlo totalmente, llevar sus átomos a otro lugar y recomponerlo en su destino.

Tripulación de la nave estelar 'Enterprise', de la serie de televisión 'Star Trek', en el teletrasportador que utilizaban en la ficción.

El diccionario de la Real Academia Española (RAE) no recoge las palabras teletransporte y teletransportar. Aunque encontramos una definición de ellas en la Wikipedia, donde se dice que teletransportar es transportar un objeto de un lugar a otro sin que exista un medio físico que haga ese transporte. Si yo estoy aquí (en Córdoba) y de repente aparezco de manera instantánea en Madrid, eso sería teletransporte.

Con los conocimientos científicos que tenemos en la actualidad, el teletransporte de objetos no es posible. Pero en ciencia nunca se puede decir que algo es imposible. En el siglo XIX nadie pensaba que se podría tener un hijo a partir de la fecundación de un óvulo y un espermatozoide en un laboratorio. Así que es probable que en algún momento se puedan teletransportar personas aunque estoy segura de que yo no lo veré.

A veces leemos que ya se ha conseguido el teletransporte. Pero a lo que se refieren esas noticias es a un teletransporte cuántico, algo muy diferente del teletransporte de personas por el que preguntas. En ese caso se trata de partículas en estado cuántico que pueden viajar como si fueran ondas electromagnéticas a otro lugar, pero se trata de fotones y partículas elementales. Si hablamos de objetos, o de personas, la enorme diferencia es que no solo están formadas por partículas sino también por las interacciones entre dichas partículas.

Para poder teletransportar un objeto inanimado habría que desintegrar totalmente ese objeto; es decir, romper sus átomos, sus moléculas, etc… y todo ello se movería, llegaría a otro lugar y se volvería a recomponer en su destino. Es seguro que cuando se haga realidad el teletransporte se comenzará con objetos inanimados porque si hablamos de seres vivos, la complejidad es todavía mayor. La cuestión es que los seres vivos, sobre todo las personas, no solo estamos formados por átomos, etc…, nosotros tenemos un cerebro y en el cerebro existen una serie de conexiones: recuerdos, pensamientos o sentimientos. Es decir, tenemos una actividad bastante diferente de una piedra o una taza. Por lo tanto, deshacer un organismo vivo y que la recomposición de ese individuo dé lugar a ese mismo ser con sus mismas conexiones cerebrales me parece muy complicado.

El artículo completo en: El País (España)

Li-Fi, la nueva frontera de las comunicaciones

La aplicación de la VLC que hoy está en boca de todos es el Li-Fi, término acuñado en 2011 por el ingeniero británico Harald Haas para facilitar la comprensión de lo que es una versión del Wi-Fi que funciona por luz. El concepto no puede ser más sencillo: luz encendida es uno, luz apagada es cero, lo que permite codificar y enviar cualquier archivo digital por señales luminosas. El desarrollo de los diodos emisores de luz, o LED, ha permitido disponer de los transmisores adecuados. Según decía Haas en 2011, la infraestructura ya existe; bastaría con añadir un microchip a los LED para convertirlos en transmisores Li-Fi. En cuanto a la recepción de la señal, basta con fotodiodos como los presentes en las cámaras digitales y los smartphones.

Más velocidad, menos saturación

Las ventajas del Li-Fi son varias. Primero, la velocidad; el rápido parpadeo de los LED, imperceptible para la vista, permite velocidades de transmisión teóricas en el orden de gigabits por segundo (Gbps), entre 100 y 1.000 veces más rápido que las actuales Wi-Fi, que operan en el rango de megabits por segundo. Algunas aplicaciones prácticas en el mundo real han alcanzado 1 Gbps, pero aún hay mucho margen de mejora: en el laboratorio ya se ha logrado llegar a los 224 Gbps en comunicación bidireccional.

Lea el artículo completo en:

Open Mind

Por qué es buena idea usar papel de aluminio para mejorar la señal de tu wifi

El truco no es nuevo, pero es bueno saber que la ciencia demuestra que sí funciona.

Gracias a las luchas cotidianas para tener una buena señal wifi en casa, se ha hecho popular el mito de que el papel aluminio funciona como método para direccionar la señal inalámbrica.

Pues bien, según investigadores de la Universidad de Darthmouth, rodear las antenas del router con papel aluminio o una lata sirve para mejorar la señal, reducir la interferencia y crear barreras para aumentar la seguridad de tu conexión.

"Esto mejora la eficiencia de la infraestructura inalámbrica en edificios, al mitigar el impacto de los aislamientos, particiones y diseños interiores del edificio", dicen los ingenieros de Darthmouth.

¿Cómo funciona?

Las antenas de los routers que se usan en los hogares generalmente son omnidireccionales, es decir, su señal se dispersa por todos lados.

Al ponerle una barrera de papel aluminio, la señal se vuelve direccional, es decir, apunta en un solo sentido.

Así, en un apartamento al router se le puede poner una lámina de papel aluminio que solo apunte a la sala.

Las demás habitaciones perderán señal, pero ésta se concentrará en el lugar que la necesitas.

Impedir que la señal llegue a algunos lugares puede tener sus beneficios. Por ejemplo, puede ser útil que evites que llegue a un espejo, para que que la señal no se reflecte y no afecte tu conexión.

Seguridad

Direccionar la señal reduce la interferencia pero también mejora la seguridad de tu wifi.
La cobertura de aluminio puede servir para que la señal no le llegue a personas que posiblemente querrían robar tu wifi o que estén intentando acceder para cometer algún tipo de fraude o ataque.

Los investigadores de Darthmouth llevaron este truco casero a un nivel más sofisticado, y crearon un sistema que imprime modelos 3D que apuntan la señal hacia donde uno quiera. Luego de que la figura se imprime en plástico, se forra en papel aluminio y listo.

Suena bastante sencillo, pero ya que muchos no tenemos acceso a una impresora 3D, con un poco de paciencia y creatividad podremos crear los paneles de aluminio para direccionar nuestra señal wifi sin gastar mucho dinero.

Fuente: BBC Ciencia

Nobel de Física en Perú: el desarrollo de un país está amarrado con la ciencia

En Conocer Ciencia tenemos una propuesta curricular para la enseñanza de nociones de física y química, mediante experimentos sencillos, a niños de educación primaria. Puede acceder a dicha propuesta desde este enlace de Scribd. Puedes acceder a los experimentos desde AQUÍ.

El Premio Nobel de Física 2015, Takaaki Kajita, participó este 17 de agosto en el XVII Encuentro de Física de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Foto: ANDINA/Melina Mejía.

El desarrollo de un país siempre está relacionado con el crecimiento de las industrias y el aprendizaje de las ciencias, afirmó durante su visita a Lima Takaaki Kajita, Premio Nobel de Física 2015, por contribuir a esclarecer el problema de los neutrinos solares y atmosféricos.

Antes de una disertación en la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), el científico indicó que en el Perú las familias todavía no estimulan a sus niños y niñas a estudiar una profesión como la física, porque desconocen el impacto que tiene en la economía del país.

En diálogo con la Agencia Andina, contó que en Japón la situación es diferente dado que los padres recomiendan a sus hijos elegir una carrera de ciencias, pues saben que aportarán al mejoramiento de las industrias y, por ende, al de su nación. 

“Tienen clara esa relación, el Estado se encarga de promoverla. Tal vez aquí falta que el Estado le haga entender a la población que existe una relación importante entre desarrollo, industria y país.”

Ampliar conocimiento

Para Takaaki Kajita el enseñar ciencias tiene como objetivo ampliar el conocimiento, aunque ayuda a las personas a razonar y pensar. Sin embargo, actualmente los jóvenes se muestran indiferentes en aprenderlas. 

Al parecer las nuevas generaciones se encuentran influenciadas por la tecnología del internet o el celular, pero no van más allá. “No están interesadas en profundizar de dónde viene el desarrollo y cómo se pueden afrontar los problemas de la ciencia. Son superficiales”.

Para revertir esta tendencia, el físico consideró que los padres pueden seguir algunas rutas para inculcar en sus hijos el interés por la física. 

Por ejemplo, dijo, pueden enseñarles a hacer cosas relevantes para el futuro, es muy importante que se proyecten. Y para lograrlo, darles libertad es otra tarea que deben emprender los progenitores a fin de que sean ellos mismos quienes busquen ese futuro. Tampoco deben impedirles a sus hijas interesarse por la ciencia. 

“La enseñanza debe ser por igual, los incentivos para la ciencia deben ser los mismos para niños y niñas, desde los juegos se les motiva. La física puede enseñarse hoy porque aún hay misterios por descubrir y ser explicados.” 

Takaaki Kajita participará del XVII Encuentro de Física de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), que se realizará hasta el 17 de agosto. 

Desde hace 19 años la Facultad de Ciencias lo organiza para estimular la cooperación entre investigadores locales, estudiantes y científicos invitados nacionales e internacionales. 

El profesor Takaaki Kajita nació en 1959 en Higashimatsuyama (Japón) y se doctoró en 1986 en la niversidad de Tokio, de la que es catedrático y donde dirige el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos.

Recibió el Nobel de Física 2015 con Arthur B. McDonald por el descubrimiento de la oscilación de los neutrinos, un fenómeno que prueba que estas partículas tienen su propia masa. 

Fuente: Agencia Andina

¿En qué piensa una persona sorda de nacimiento?

¿Cómo sentirías los sonidos si n unca los has escuchado? Es imposible saberlo, porque casi nadie nace así. 

La mayoría es capaz de percibir cierto nivel de sonidos o vibraciones a través de la piel, los músculos, los huesos… 

Sí sabemos que en el cerebro funciona un cierto tipo de simbología más bien concreta que abstracta, dado que el proceso de abstracción es secundario al aprendizaje y al uso del lenguaje oral. 

La escocesa Evelyn Glennie (que aparece en la imagen), completamente sorda desde los doce años de edad, es percusionista sinfónica, y toca descalza para percibir a través del suelo las vibraciones generadas por el resto de la orquesta... ¡es decir, escucha con los pies!

Y, además...Si te interesó el tema puedes escuchar la siguiente charla TED de Evelyn Glennie... ¡es algo realmente fanástico, una clase de música, de física de las ondas, de amor por la educación y de humanidad!

Hasta la próxima amigos

Lic. Leonardo Sánchez Coello
leonardo.sanchez.coello@gmail.com

¿Se calienta más al sol un coche negro que uno blanco?

Los coches se calientan debido al efecto invernadero: la luz solar que atraviesa la ventana es absorbida por las superficies del interior, y reflejada de vuelta al aire en forma de calor. Esta radiación en forma de calor no puede salir hacia fuera a través del cristal, de modo que la la temperatura interior aumenta frente al exterior. "El interior del coche se calienta porque entra radiación que no puede salir", aclara Klein. El color del interior del vehículo sí puede condicionar la cantidad de calor acumulado, ya que las superficies internas oscuras absorben más energía solar, pero el color de la carrocería no ejerce ninguna influencia.

El color externo de un vehículo no afecta a la cantidad de calor que acumula cuando se expone al sol, según comprobó el año pasado Sanford Klein, del Laboratorio de Energía Solar de la Universidad de Wisconsin Madison.

Fuente:

Muy Interesante

Fíaica: la ley que discretamente controla tu vida y puede ayudarte a mejorarla

 

¿Esto es un árbol, un cerebro o un mapa del metro? De acuerdo a la Ley Constructal todo sistema, inanimado o no, sigue un mismo patrón. Y eso se puede ver en las formas que nos rodean. 

¿Por qué la forma de un cactus es la ideal para vivir en un hábitat sin agua? ¿Por qué muchos ríos forman meandros al avanzar hacia su desembocadura?

Hay una teoría física que lo explica. En realidad no solo explica estas cosas, sino que lo explica potencialmente todo: el comportamiento de cualquier ente en movimiento, ya sea animado o inanimado. 

Se trata de una ley física bastante reciente y aún poco conocida por el público: se llama ley Constructal y la formuló en 1996 el profesor estadounidense de ingeniería mecánica Adrian Bejan, de la Universidad Duke de Carolina del Norte. 

Bejan quiso hacerla más accesible para las masas en su libro "La física de la vida: la evolución de todo", publicado en 2016. 

¿Pero cómo puede explicarlo potencialmente todo?

Todo fluye bajo el mismo principio

La esencia de esta teoría es que todo proceso en movimiento, da igual si es algo vivo, como una planta, un río o algo más intangible o inanimado, como una ruta migratoria o la comunicación entre computadoras, todo avanza hacia una mayor eficacia.

En ese avance se producen cambios morfológicos y ajustes que responden al mismo principio de optimización, de evolución hacia algo mejor.

Y eso, según escribió Bejan en su libro, se aplica a flujos tan dispares como "el tráfico en la ciudad, el transporte del oxígeno en los pulmones y la fluidez del pensamiento rápido y lento en la arquitectura del cerebro". 

Bejan dice que toda la naturaleza está formada por sistemas de flujos que cambian y evolucionan sus configuraciones con el tiempo para fluir mejor. 

Así, según la ley Constructal, la tendencia es siempre hacia una fluidez más fácil, y con el tiempo los flujos se hacen más grandes. Y cuanto mayores los flujos, más inherentemente eficaces son.

Bejan dice que toda la naturaleza está formada por sistemas de flujos que cambian y evolucionan sus configuraciones con el tiempo para fluir mejor. 

¿Ley o teoría?

En la física hay muchas teorías, tantas como la mente quiera imaginar, pero pocas leyes.
Una ley debe explicar o resumir un fenómeno universal, como las leyes de la dinámica de Newton. 

Además, según el ingeniero, una ley debería ser "obedecida" por cualquier sistema imaginable: cuerpos, ríos, máquinas. 

Las teorías, en cambio, son predicciones sobre cómo algo debería ser, y están basadas en una ley.

Para Bejan, la ley Constructal explica el funcionamiento de cualquier sistema dinámico y es el motor de campos tan distintos como la evolución, la ingeniería o el diseño.

A él mismo le llegó la inspiración mientras diseñaba el sistema de refrigeración de computadoras portátiles: se dio cuenta de que los conductos se ramificaban como si fueran árboles y a partir de ahí nació el concepto de su ley. 

Ahora su propuesta Constructal está ganando aceptación en los círculos científicos, y según le dijo Bejan a la revista National Geographic en 2016, no ha sido refutada en las publicaciones especializadas.

De hecho el estadounidense acaba de recibir la prestigiosa medalla Benjamin Franklin, en parte por su "teoría constructal, que predice el diseño natural y su evolución en los sistemas de ingeniería, científicos y sociales". 

Según el ingeniero mecánico, entender mejor esta ley podría ayudarnos a anticipar cambios, por ejemplo en las dinámicas sociales, en los gobiernos o en la economía.

¿Y cómo puede mejorar tu vida?

Si una dinámica se vuelve más eficaz cuanto más fluida y libre es, entonces la moraleja para nuestras vidas bien podría ser "no te pares". 

Bejan, que nació y creció en Rumanía bajo un gobierno comunista, se reconoce como un optimista.
Su ley Constructal aplicada de una manera práctica a nuestro día a día, a nuestro trabajo, sugiere que cuanto más libres, flexibles y dinámicos nos volvamos, más eficaces seremos.

Por el contrario, la inacción interrumpiría el flujo y detendría ese proceso de optimización natural. 

Según dijo Bejan hace unos años en declaraciones a la revista Forbes, su teoría tiene incontables aplicaciones "porque pone el diseño biológico y la evolución dentro del campo de la física, junto a todo lo demás que hasta ahora no tenía cabida bajo el paraguas de la 'ciencia dura': la economía, las dinámicas sociales, los negocios y el gobierno". 

Una de las frases que más le gusta repetir al ingeniero en charlas y entrevistas, que también es recurrente en sus libros, es "la libertad es buena para el diseño".
Así que el mensaje es fluir más y mejor para ser mejores.

Fuente:

BBC Mundo

La física del “gol imposible” que hizo Roberto Carlos hace 20 años

Hace 20 años (28 de febrero de 1998) el jugador brasileño Roberto Carlos hizo uno de los mejores goles de la historia. 

Tal es así que aquel recordado tanto, que convirtió para el Real Madrid contra el Tenerife, es catalogado como "un gol imposible".

Es que el lateral izquierdo no solo corre a máxima velocidad rumbo a una pelota que está en movimiento, a punto de irse por la línea del fondo, sino que además logra patear con un ángulo de 0,8° y meter el gol.

Ante la sorpresa del portero, la pelota cambia su trayectoria esperable por una diferencia de un metro.

Pero ¿es este tanto de Roberto Carlos realmente imposible?

Ernesto Blanco, investigador y docente del Instituto de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República de Uruguay, explica la física detrás de este gol y qué lo hace especial.

El haz de neutrinos más potente atravesará 1.300 kilómetros de la Tierra

El chorro de partículas pasará por un gigantesco detector capaz de observar la formación de un agujero negro en tiempo real y permitirá buscar respuestas al origen del universo.

Extienda la palma de la mano. Cuente hasta tres. Un billón de neutrinos acaba de atravesar la piel, el músculo y los huesos de su mano. Estas minúsculas partículas pasan por el espacio vacío de los átomos casi a la velocidad de la luz en un viaje interestelar que no deja rastro. El Experimento de Neutrinos Subterráneo Profundo (DUNE, por sus siglas en inglés) proyecta un nuevo acelerador y dos nuevos detectores de un haz de neutrinos que recorrerá 1.300 kilómetros por el subsuelo de Estados Unidos. La prueba puede aportar respuestas sobre el origen del universo.
 
Los neutrinos son tan ligeros y escurridizos que pueden atravesar un año luz de plomo macizo sin despeinarse. Y, sin embargo, los científicos han conseguido atraparlos. A cien metros bajo tierra, en un laboratorio a las afueras de Chicago (EE UU) existe una cueva que alberga un contenedor metálico del tamaño de un autobús, repleto de luces, instrumentos de medición y cables. Es un detector de neutrinos.

Estas partículas subatómicas ostentan varios récords en el campo de la física. Son los corpúsculos de materia más abundantes del universo y, a pesar de ello, siguen siendo un rompecabezas. Esto es porque también son los más pequeños, lo cual impide estudiarlos directamente. Nadie sabe cuál es su masa, pero los experimentos indican que debe de ser al menos 100.000 veces menor que la del electrón, que es la siguiente partícula menos pesada. Además, no tienen carga eléctrica, por lo que raramente interactúan con otros cuerpos.

Aunque los neutrinos pueden venir de muchos sitios —como las estrellas o los plátanos—, su mayor fuente terrestre es un acelerador de partículas que arroja protones contra un bloque de grafito y está cerca de esa cueva de EE UU, en las instalaciones del laboratorio de ciencia básica Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory). Los científicos creen que estas partículas podrían ser la clave para descubrir física más allá del Modelo Estándar, el marco teórico incompleto que describe el comportamiento de la materia.

Un detector más grande que el de Chicago se encuentra enterrado a 800 kilómetros de distancia, en la mina Soudan del estado de Minessota. Juntos forman el experimento NOνA. Los científicos estadounidenses han creado el haz de neutrinos —que atraviesa el detector cercano y el lejano, además de toda la materia de la corteza terrestre que los separa— para tener las mejores posibilidades de observar estas partículas y de estudiar su extraño comportamiento. Los neutrinos son como fantasmas, invisibles a los instrumentos de la ciencia, pero muy de vez en cuando alguno colisiona con un átomo del fluido que hay dentro de los detectores. Esto produce partículas con carga eléctrica que dejan rastros visibles. Encontrarlos, entonces, se convierte en cuestión de cifras: cuanto más denso sea el chorro que sale del acelerador, mayor probabilidad hay de que algún neutrino choque contra un átomo en el detector.

Pero NOνA es solo el principio. Esta instalación, que desde 2014 es el mayor experimento de neutrinos de larga distancia, está abriendo camino para algo mucho mayor: DUNE. Un nuevo acelerador y un nuevo detector serán el punto de partida para un haz de neutrinos que viajará desde Fermilab hasta el Centro de Investigación Subterráneo de Sanford (SURF), en Dakota del Sur. Allí, a un kilómetro y medio de profundidad, los investigadores de la colaboración internacional DUNE pretenden enterrar el mayor detector de la historia: cuatro módulos del tamaño de una piscina olímpica cada uno, pero seis veces más profundos, rellenos con 17.000 toneladas de argón líquido.

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El País (Ciencia)

Star Wars: ¿Podría existir de verdad la 'Fuerza'?

¿Existe algo en el campo de la física cuántica que se asemeje a la Fuerza?

La Fuerza "nos rodea y nos penetra, une a la galaxia", decía Obi-Wan Kenobi a Luke Skywalker en la película original de Star Wars.

 Los físicos actuales saben que en realidad existen cuatro fuerzas fundamentales: las dos fuerzas nucleares, la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional. Todas ellas juegan un papel clave en la unión de la materia, desde el más pequeño de los átomos hasta el más grande de los planetas.

Sin embargo, parece que no son estas fuerzas las que estamos buscando. El viejo Ben Kenobi, Yoda y, finalmente, Luke, podían comunicarse telepáticamente a grandes distancias y mover objetos con sus mentes gracias al poder de la Fuerza. ¿Es esto posible? ¿Qué dicen las leyes de la física sobre esto?

La Física de la Fuerza

Para empezar, la teoría de la relatividad de Einstein pone límites estrictos a la rapidez con la que podemos comunicarnos: el límite de velocidad máximo es la velocidad de la luz. Entonces, si necesitamos enviar un mensaje a Alderaan para advertir a los ciudadanos de un ataque imperial, siempre habrá una demora. No podríamos advertirles a tiempo para una evacuación porque lleva tiempo que la luz viaje para transmitir el mensaje.

'El miedo es el camino hacia el lado oscuro, el miedo lleva a la ira, la ira lleva al odio, el odio lleva al sufrimiento, el sufrimiento al lado oscuro', decía Yoda 
mater 

Obi-Wan Kenobi no podría haber sentido una perturbación en la Fuerza apenas unos instantes después de que la Estrella de la Muerte destruyera a Alderaan. ¿O sí? ¿Qué dice la física cuántica sobre la información transferida a grandes distancias?

Lamentablemente no podemos romper el límite de velocidad de Einstein, ni aunque poseyéramos el Halcón Milenario. Sin embargo, a través de un truco de mecánica cuántica, puedes unir dos partículas de una manera especial, separarlas y luego observar los efectos de una sobre la otra a grandes distancias. Es lo que se conoce como enredo cuántico, colocando dos objetos en el mismo estado cuántico entrelazado. Y los experimentos de física modernos con partículas de luz han demostrado que el entrelazamiento es real: las partículas se pueden conectar a grandes distancias.

Como curiosidad, en la época en la que George Lucas escribía el guión original de Star Wars, (finales de 1960, principios de 1970), científicos propusieron que el enredo cuántico era una "fuerza" que nos unía a todos.

Esto llevó a la idea de que todos estamos enlazados de alguna manera, y que realmente hay una conexión entre cada ser vivo en la galaxia. Pero... hay una trampa. Los efectos del enredo cuántico tienden a ser muy pequeños para los objetos cotidianos. A no ser que nos introduzcamos en el campo de la superconductividad.

Estos nuevos fenómenos, como un superconductor que flota sobre un imán en el efecto Meissner, provienen de enredos cuánticos macroscópicos de electrones o de una "fuerza" espeluznante que actúa a grandes distancias. La "Fuerza" del enredo cuántico realmente despierta en estos nuevos "materiales cuánticos".

Por ello, podríamos concluir que hay algo de verdad en la idea detrás de "La Fuerza", desde cierto punto de vista.

El enredo cuántico juega un papel fundamental en la física moderna y es un principio vinculante para la materia y la energía. Sin embargo, el enredo cuántico a gran escala es difícil de lograr, y aún es más difícil de observar en las criaturas vivientes.

Referencia: Quantum entanglement in photosynthetic light-harvesting complexes. Nature Physics 6, 462–467 (2010)

Tomado de: Muy Interesante

Experimento: Tres lentes en un vaso

Los índices de refracción del agua y el aceite son 1,33 y 1,47 respectivamente. Puede parecer una diferencia muy pequeña, pero verás el efecto que produce con tus propios ojos.

En esta ocasión, puedes hacer que los alumnos apliquen lo que saben sobre lentes y que aprendan un truco útil para encontrar la distancia focal.

Objetivos de aprendizaje

La distancia focal de una lente no solo depende de su forma, sino también del índice de refracción del material con que está hecho.

Encontrar la distancia focal de lentes convergentes.

Materiales

Vasos de plástico o de vidrio, de preferencia con paredes lisas
Agua
Aceite
Papel rayado o cuadriculado

Preparación

Por favor, no te olvides de pensar en cómo vas a descartar el aceite después del experimento.

Tarea de los alumnos:

Llena el vaso con agua hasta la mitad y luego agrega un poco de aceite, vertiéndolo lentamente por una de las paredes del vaso. Después mira un papel rayado o cuadriculado a través del vaso.

¿Dónde están las tres lentes? ¿Cuál tiene más aumento?

Preguntas orientadoras (si es necesario):

¿Qué notas cuando sujetas el papel cerca del vaso y luego lo alejas?
› Las líneas de deforman: se agrandan cuando el papel está cerca y se achican cuando el papel se aleja.

¿Dónde ves esas deformaciones?
› En el agua, en el aceite y en la parte de arriba del vaso, que tiene aire.

¿Qué determina el «aumento» de una lente?
› Cuánto desvía los rayos de luz, generalmente medido como distancia focal.

¿Cómo puedes saber la distancia focal de estas lentes?
› Como enfocar luz del sol es difícil en este caso, es mejor confiar en otra propiedad de las lentes convergentes: solo invierten la imagen de los objetos que están a una distancia mayor que la distancia focal. Por ejemplo, si mueves tu mano de izquierda a derecha detrás del vaso se verá un movimiento de izquierda a derecha antes del punto focal y de derecha a izquierda detrás de él. En el punto focal, se ve la mano viniendo de los dos lados al mismo tiempo.

Conclusiones

Es bastante fácil darse cuenta de que el aceite y el agua en el vaso actúan como lentes cilíndricas. Una observación atenta revela que la parte del vaso que está arriba del aceite también deforma las líneas: como las paredes internas y externas del vaso tienen radios un poco diferentes, el vaso en sí mismo es una lente menisco débil. El aumento de las lentes puede medirse con la deformación que cada una provoca. Buscar la distancia focal es, sin duda, una forma más adecuada, pero en este caso solo sirve de pretexto para aprender un «truco» para descubrir la distancia focal.

Aunque el aceite tenga menor densidad que el agua, tiene un índice de refracción mayor que el agua y, de esta manera, se convierte en la lente con más aumento. Por otro lado, la lente formada solo por las paredes del vaso es tan débil que es difícil de determinar su distancia focal.

Fuente:

Cienciasión

Drumi, la lavadora que lava la ropa sin utilizar electricidad

La lavadora sustentable Drumi funciona sin electricidad, tarda 5 minutos en lavar y solo necesita 10 litros de agua. ¡Excelente!

Es cierto que con esta lavadora solo se puede lavar 5 o 6 prendas, pero es una herramienta ideal cuando tienes poca ropa sucia. También es perfecta para llevarla de vacaciones o a un camping; es muy pequeña, liviana y no tienes que enchufarla.

Drumi simula el ciclo habitual de una lavadora eléctrica, pero usa la fuerza centrífuga que proporciona un pedal que se acciona con el pie.

Funciona de la siguiente manera: primero introduces 5 litros de agua, jabón y la ropa sucia. Tras pedalear algunos minutos, liberas el agua enjabonada y vuelves a introducir otros cinco litros de agua para aclarar y, de nuevo, pedaleas. Por último, sacas el agua y vuelves a pedalear otro minuto más, para simular el centrifugado.

Funciona de la siguiente manera: primero introduces 5 litros de agua, jabón y la ropa sucia. Tras pedalear algunos minutos, liberas el agua enjabonada y vuelves a introducir otros cinco litros de agua para aclarar y, de nuevo, pedaleas. Por último, sacas el agua y vuelves a pedalear otro minuto más, para simular el centrifugado.

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Mihumi 

2017-2018: cambia nuevamente el año, pero ¿qué es realmente el tiempo? ¿Es cierto que solo existe el presente efímero?

Termina un año y comienza otro... Y sí, otra vez caemos en la cuenta de que el tiempo pasa, implacable. 

Pero ¿te has preguntado alguna vez qué es realmente el tiempo más allá de lo que marcan los relojes y los calendarios?

Piénsalo un momento. 

En nuestra experiencia como seres humanos percibimos el tiempo como una secuencia de sucesos.

Es decir: un futuro que se vuelve presente y un presente que se transforma en pasado.

Sentimos que el presente es lo único que existe, pero es efímero, se esfuma a cada segundo. 

Pensamos que el pasado es lo que ha dejado de ser y se aleja de nosotros rumbo al olvido, aunque parte de él permanece en nuestros recuerdos.

Y creemos que el futuro es algo potencial que aún no ha sucedido y promete diversos caminos alternativos.

Pero ¿qué hay de cierto en todo esto? ¿Es el tiempo algo real o una mera ilusión? ¿O una mezcla de ambos?

Prepárate, porque lo que dice la física clásica y actual al respecto puede dejarte perplejo, ya que cuestiona algunas de las creencias más difundidas sobre nuestro devenir.

¿Distintos tiempos?

"Los físicos no se ponen de acuerdo a la hora de contestar la pregunta general de qué es el tiempo", le comenta a BBC Mundo el Dr. Chamkaur Ghag, reconocido investigador del Departamento de Física y Astronomía del University College de Londres (UCL).

"Pero sí hay consenso en aceptar lo que dice la teoría de la relatividad de Albert Einstein, que presenta un universo donde el espacio y el tiempo son inseparables y se influyen mutuamente, y donde los fenómenos se experimentan de distintas maneras según el estado de movimiento de los observadores".

En este cosmos el tiempo es relativo, explica Ghag: se dilata a medida que un cuerpo se mueve más rápido en relación con otros. Cuanto más se aproxima un objeto (o un individuo) a la velocidad de la luz, más notoria es la desaceleración del reloj.

Según Einstein, el tiempo también transcurre más lentamente cuando un cuerpo experimenta una fuerza gravitacional mayor.

En la película "Interstellar" (2014), de Christopher Nolan, hay una escena que lo explica bien: el protagonista desciende a un planeta sometido a una intensa gravedad por encontrarse cerca de un agujero negro. Cuando regresa a la nave nodriza tras lo que para él ha sido más de una hora, se encuentra con un compañero para el que han pasado... 23 años.

La dilatación del tiempo ha sido comprobada de manera experimental en las últimas décadas usando ultraprecisos relojes atómicos y modernos aceleradores de partículas. A lo que se ha sumado la reciente detección de las ondas gravitacionales generadas por las distorsiones en el espacio-tiempo. 

Varios triunfos para las ideas de Einstein.

"Otro de los principios aceptados por los físicos es que el tiempo va para adelante y nunca para atrás", dice el Dr. Ghag.
 
"Y esto lo explica la segunda ley de la termodinámica: la entropía. Significa que las cosas van del orden al desorden".

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BBC Mundo

Las ondas gravitacionales vuelven a ganar el 'Oscar' de la ciencia

La fusión de dos estrellas de neutrones encabeza la lista de la revista 'Science' de los hallazgos más importantes de 2017

Si la industria del cine tiene sus Premios Oscar, la revista Science elabora a finales de diciembre su tradicional lista en la que elige los descubrimientos más destacados del año. Y el Oscar científico de 2017... vuelve a ser para las ondas gravitacionales. En concreto, para la primera detección de ondas originadas por la fusión de dos estrellas de neutrones, una explosión cósmica que tuvo lugar a unos 130 millones de años luz, en la galaxia NGC 4993, y que fue captada el pasado 17 de agosto. 

Estas perturbaciones en el espacio-tiempo producidas por fenómenos muy violentos en el Universo han acaparado los titulares de la prensa y el interés de la comunidad científica desde que, en febrero de 2016, se anunciara que por primera vez habían sido detectadas, confirmando así la única parte de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein que quedaba por demostrar. 

Para intentar captar las ondas gravitacionales, en EEUU se construyó LIGO, un complejo observatorio de ondas gravitatorias por interferometría láser que consta de dos instalaciones gemelas en Hanford (Washington) y Livingston (Louisiana). Las primeras ondas gravitacionales, detectadas el 14 de septiembre de 2015, fueron generadas por la colisión de dos agujeros negros a 1.300 millones de años luz, un hito científico que ha ganado el Nobel de Física de 2017 y que Science eligió descubrimiento del año en 2016. 

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El Mundo Ciencia

Experimentos: La refracción y la flecha que cambia de sentido

Mira con detenimiento las flechas pintadas en el papel, y como cambian de sentido cuando el vaso es llenado con agua:

¡Has acertado! es Real

El fenómeno óptico que explica el giro de la flecha en función de si el vaso tiene aire o agua se denomina refracción. Cuando la luz pasa de un medio a otro (en el segundo caso, habría pasado de aire al cristal, después de agua a cristal y finalmente, de cristal a aire), refracta, y todos los rayos se concentran en el conocido como punto focal.

Como vemos en el siguiente gráfico de la Sociedad Americana de Física, el punto focal es aquel lugar donde se concentran todos los haces de luz al cambiar de dirección. Antes del punto focal, la imagen se ve de manera normal, pero al superarlo, se observa invertida (como en el caso de nuestra flecha).

En realidad, el agua con la que llenamos el vaso está actuando como si fuera una especie de “lupa”, concentrando todos los haces de luz. El fenómeno de la refracción, es decir, el desvío de los rayos de luz al cambiar de medio, provoca efectos tan curiosos y fáciles de ver como este.

La ciencia puede ser explicada mediante experimentos realmente sencillos. Incluso la física, una de las materias más arduas en la vida de todo estudiante, se vuelve más fácil: ¡hasta podemos entenderla con un simple vaso de agua! Puedes repetir este sencillo experimento en casa, para ver que no hacemos trampas: todo es física.

Tomado de:

Mihamu

Las ondas gravitacionales anticipadas por Einstein le dan el Premio Nobel de Física a los investigadores Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne

Ondas gravitacionales

• Son una predicción de la Teoría General de la Relatividad
• Tomó décadas detectarlas directamente
• Son ondas en la fábrica del espacio-tiempo generadas por eventos violentos
• Las masas que se aceleran producen ondas que se propagan a la velocidad de la luz
• Fuentes detectables tienen que incluir la fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones
• Su detección abre la posibilidad de investigaciones completamente nuevas

Los investigadores estadounidenses Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne fueron distinguidos este martes con el premio Nobel de Física 2017.

Göran K. Hansson, Secretario General de la Real Academia de las Ciencias de Suecia, anunció a los ganadores, que fueron premiados por la detección de las ondas gravitacionales que habían sido anticipadas por Albert Einstein y que son una consecuencia fundamental de su Teoría General de la Relatividad. 

Es un "descubrimiento que sacudió al mundo", señaló Hansson.

Los científicos son miembros de los observatorios Ligo-Virgo, responsables del descubrimiento.

La mitad del dinero que acompaña al premio le corresponde a Weiss, mientras que Barish y Thorne compartirán la otra mitad. 

La suma total es de 9 millones de coronas suecas (US$1,1 millones).

Los ganadores se suman así a una lista de otros 204 físicos honrados con el galardón desde 1901.

"Ventana al Universo"

Las ondas gravitacionales describen la distorsión en el espacio-tiempo que se produce cuando se aceleran objetos masivos.

Lo deformación del espacio que resulta de la fusión de dos agujeros negros fue detectada por primera vez por un laboratorio estadounidense en 2015. Fue la culminación de una búsqueda de varias décadas.

Desde entonces se han detectado otros tres ejemplos. 

"La primera observación de una onda gravitacional fue un hito, una ventana al Universo", señaló Olga Botner, de la Real Academia de Ciencias de Suecia, afirmó durante la conferencia de prensa-

La contribución del trío

Los laboratorios Ligo (en EE.UU) y Virgo (en Europa) fueron construidos para detectar las sutiles señales que producen las ondas gravitacionales.

Pese a que son generadas por fenómenos colosales, como la fusión de dos agujeros negros, Einstein mismo pensaba que el efecto sería demasiado pequeño como para ser registrado por la tecnología. 

Sin embargo, los tres laureados lideraron el desarrollo de un sistema en base a rayos láser con suficiente sensibilidad como para detectarlas. 

El resultado fue Ligo, un par de instalaciones separadas en dos sitios de EE.UU.: un observatorio en el estado de Washington y otro en Livingston, Luisiana.

La instalación europea está en Pisa, Italia. 

Weiss, uno de los ganadores, dijo que el descubrimiento había sido el trabajo de cerca de 1.000 personas. 

Pero la contribución del trío fue fundamental.

Weiss estableció la estrategia necesaria para hacer la detección. 

Thorne hizo gran parte del trabajo teórico detrás de la búsqueda. 

Y a Barish, quien asumió como segundo director de Ligo en 1994, se le atribuyen las reformas organizativas y la elección de las tecnologías que resultaron cruciales para el éxito de la misión. 

Fuente:

BBC