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24 de julio de 2015

Isaac Newton: Biografìa (incluyendo su lado oscuro)

Fue venerado durante su vida, descubrió las leyes de la gravedad y del movimiento, inventó el cálculo infinitesimal y ayudó a moldear nuestra visión racional del mundo.

Pero su vida personal a menudo estuvo plagada de sentimientos menos felices.


25 de diciembre de 1642: Sin expectativa de vida


Newton nació prematuramente el día después de Navidad en Woolsthorpe, Lincolnshire.
Era un bebé pequeñísimo y le dieron pocas posibilidades de supervivencia.
El país en el que nació era caótico y turbulento.

Inglaterra estaba siendo destrozada por una guerra civil. La peste era una amenaza constante. Muchos creían que el fin del mundo era inminente.

Lea también: Lo que quizás no sabías de la gravedad

Pero la aldea de Woolsthorpe era una comunidad tranquila, a la que casi no había llegado ni la guerra ni la peste, donde se respetaban los valores puritanos de la sobriedad, el trabajo duro y la adoración sencilla.



La peste fue la enfermedad más temida del siglo XVII, y no sólo de ese siglo, sino de todos desde su reaparición en Europa en la década de 1340. Les dejo con power point que relizamos para un programa de Conocer Ciencia TV.

 

1645: Un niño solitario que odiaba a su padrasto

El padre de Newton murió antes de que él naciera. Cuando cumplió tres años, su mamá lo dejó con su abuela y se casó con un hombre de un pueblo cercano.

Esto le dejó una herida de por vida; se sintió rechazado por su familia.
Odiaba a su padrasto y amenazaba con prenderle fuego a su casa.

Lea también: Árbol de Newton desafía la gravedad

En la escuela, buscó consuelo en los libros.

No le interesaba ni la literatura ni la poesía, pero le fascinaba la mecánica y la tecnología, que lo llevaron a inventar un elaborado sistema de relojes de sol que daban la hora y los minutos precisos.

Su madre tenía la esperanza de que se dedicara a manejar la granja de la familia, pero su tío y el director del colegio se dieron cuenta de que Newton estaba destinado a vivir en la esfera intelectual.

1661: Un mentor matemático

Newton se inscribió en el colegio Trinity de la Universidad de Cambridge y ahí encontró a una figura paterna que lo puso rumbo a importantes descubrimientos.

En vez de pedirle que estudiara los textos que los otros universitarios leían, Isaac Barrow -el primer profesor de matemáticas de Cambridge- lo orientó hacia los grandes problemas matemáticos no resueltos de ese momento, como el Cálculo, esa manera de describir cómo cambian las cosas.

Esa materia después sería crucial para explicar el Universo en términos matemáticos.
Newton además se la pasaba buscando nuevos escritos de hombres como Descartes, quien argumentaba que el Univeso estaba gobernado por leyes matemáticas.

Un video, de Conocer Ciencia TV, donde hablamos sobre Newton y la luz blanca: 



El artículo completo en:

BBC

13 de enero de 2015

2015: el año de la luz

Después de un máximo en 2014, expertos de la NASA vaticinan que la actividad solar descenderá en 2015. Por otra parte, el 20 de marzo de este año gran parte del Viejo Mundo tendrá la oportunidad de disfrutar de un hermoso espectáculo de oscuridad: un eclipse solarque será total únicamente para los habitantes de las islas nórdicas Feroe y Svalbard, pero que barrerá toda Europa, el norte de África y el cuadrante noroeste de Asia. Será una de las noticias relacionadas con la luz que se producirán en el año más apropiado, el Año Internacional de la Luz y las Tecnologías Ópticas (IYL2015), declarado por la Organización de las Naciones Unidas (ONU).
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El eclipse solar se verá como parcial en casi toda Europa (Crédito: Tomruen)
¿Por qué dedicar un año a la luz? Lo explica a OpenMind el presidente del Comité Internacional del IYL2015 y de la Sociedad Europea de Física, John Dudley: “El objetivo del IYL es crear conciencia entre el público y las autoridades de que la ciencia y la tecnología de la luz sostienen sus vidas de muchas formas que no se aprecian, y que proporcionan soluciones reales a muchos retos globales”. Dudley es también el padre de la idea delIYL2015, propuesta por primera vez en 2009 y que fue recabando apoyos de organismos científicos hasta lograr en 2013 que la Unesco cosechara el respaldo del pleno de la Asamblea general de la ONU. Dudley aclara que el apoyo de Naciones Unidas no es una mera formalidad. “Nada más lejos de la verdad”, aclara el físico neozelandés afincado en Francia. “Conseguir un apoyo político de tan alto nivel requirió un trabajo muy duro de muchas personas y el desarrollo de argumentos defendiendo la propuesta a todos los niveles: de la ciencia a la sociedad, la economía, el desarrollo y más”.
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Poster del Año Internacional de la Luz 2015 (Crédito: Offenburg University)
La elección de 2015 no es casual. Este año coinciden varios aniversarios relacionados con las ciencias de la luz, empezando por un milenio, el del matemático y astrónomo árabe Ibn Al-Haytham o Alhacén (965-1040), pionero de la óptica y del método científico, cuyo trabajo será conmemorado en la campaña global 1001 Invenciones y el Mundo de Ibn Al-Haytham. También se celebrará el bicentenario del trabajo del francés Augustin-Jean Fresnel(1788-1827), uno de los proponentes de la naturaleza ondulatoria de la luz; así como el sesquicentenario de la teoría electromagnética de la luz del escocés James Clerk Maxwell(1831-1879), el centenario de los trabajos sobre la luz de Albert Einstein (1879-1955), y dos cincuentenarios: el del descubrimiento del fondo cósmico de microondas por Arno Penzias y Robert Wilson, y el del desarrollo de las aplicaciones de la fibra óptica por el chino-británico-estadounidense Charles Kuen Kao.
El IYL2015 recibirá el pistoletazo de salida en una ceremonia de inauguración de carácter científico que se celebrará el 19 y 20 de enero en la sede de la Unesco en París. En este acto se destacarán las tecnologías que, en palabras de Dudley, “empujan los límites de la ciencia óptica: una nueva generación de láseres ultrarrápidos de alta potencia (luz extrema), fuentes de luz sincrotrón en áreas como la farmacología, el desarrollo de la tecnología cuántica en áreas como las ciencias de la información, o la aplicación de técnicas ópticas en biología (biofotónica) destinadas a avanzar en la imagen del cerebro”. “Estas son áreas que ya han sido objeto de extensa investigación, pero en las que pienso que probablemente veremos grandes avances en breve”, valora el físico.
Pero por mucho que la ciencia ocupe un lugar esencial en el IYL2015, el objetivo va más allá de popularizar un campo de investigación con vistas a engrosar sus recursos. “Ciertamente queremos subrayar que la inversión gubernamental en investigación y tecnología es vital para asegurar que la ciencia de hoy se convierta en la tecnología del mañana, pero también hay muchas tecnologías existentes que con muy poca inversión adicional pueden transferirse a áreas como la salud, las comunicaciones y la iluminación, de manera que puedan transformar las vidas de la gente en los países en desarrollo”, expone Dudley. Como ejemplo, el científico cita el proyecto Study after Sunset (Estudiar después del Atardecer), cuyo propósito es impulsar el uso de lámparas solares LED en los hogares sin acceso a la luz eléctrica.
Dudley muestra un especial interés en que el IYL2015 no se quede en un plano meramente institucional, sino que también interese a los ciudadanos de a pie, usuarios de nuevas tecnologías ópticas en los LED o los smartphones que ya desempeñan un papel esencial en sus vidas. De cara al público, el IYL2015 incluye la celebración de eventos por todo el mundo, tanto a través de festivales de luz ya existentes como de nuevas citas independientes. “También estamos planeando experimentos de ciencia ciudadana a escala regional e internacional, utilizando smartphones para medir la luz y la polución del aire”, apunta Dudley. “Queremos implicar a tanta gente como podamos”.

Tomado de:

1 de diciembre de 2014

Las plantas reconocen a sus vecinas: Si son parientes, trabajan en equipo. Si no lo son, compiten




Si las plantas parientes colaboran entre sí cuando están juntas, se podrían cultivar más cerca la una de la otra para aprovechar mejor el espacio. 

 
Si son parientes, trabajan en equipo, colaboran entre sí. Si no lo son, compiten la una con la otra.

Esto es lo que descubrió un equipo de investigadores argentinos que analizó cómo se comportan las plantas ubicadas en una hilera.

No sólo hallaron que eran capaces de reconocer a sus parientes por la forma de su tallo y sus hojas, sino también descrubrieron que la relación de parentesco las hacía actuar en consecuencia.

"Notamos que cuando acomodamos las plantas en hileras, muy cerca la una de la otra, simulando la situación típica de un cultivo, las plantas que estaban genéticamente relacionadas entre sí, posicionaban sus hojas hacia los espacios libres, fuera de la hilera", le explica a BBC Mundo Jorge Casal, investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (Conicet) y líder el estudio.

"En cambio, cuando mezclábamos plantas de la misma especie de distintos grupos genéticos, las plantas disponían sus hojas al azar, en cualquier dirección", añade.

Es decir, cuando la planta reconoce que su vecina es pariente, amontona sus hojas para minimizar la interferencia y permitirle aprovechar mejor la luz del sol.

Si no es pariente, distribuye sus hojas en cualquier dirección para aprovechar al máximo la luz disponible.

El estudio, publicado recientemente en la revista especializada New Phytologist, puede traer beneficios para la agricultura, ya que abre nuevas posibilidades en cuanto a cómo maximizar el rendimiento de las cosechas en función del espacio libre para cultivar.

Lea también: Plantas que no ven, plantas que no crecen

El artículo completo en:

BBC Ciencia

28 de octubre de 2014

¿Por qué iluminan los leds gastando tan poco?



Al principio, los veíamos en rótulos, marcadores electrónicos o termómetros de las ciudades. Después, se han ido extendiendo según disminuía su tamaño.

Los led, hoy en día, se han convertido en una alternativa a la iluminación por bombillas incandescentes e incluso lámparas de bajo consumo, como las fluorescentes. La clave: gastan realmente muy poca electricidad.

Nos acercamos a Cosmocaixa, el museo de la ciencia de la Obra Social La Caixa; allí, el catedrático de Física Antonio Ruiz de Elvira explica que la bombilla de Edison ha sido nuestra fuente de luz doméstica durante 130 años. Ahora bien, este tipo de lámpara está basado en obligar a los electrones a saltar de órbita a base de golpes violentos de otros electrones que circulan por los cables.

La idea de los led es estimular directamente a los electrones para que salten de órbita atómica sin esperar a que algún otro electrón los golpee: luz con un 10% de eficiencia energética y larga duración.

Fuente:

El Mundo

2 de septiembre de 2014

Markarian 335: El agujero negro más impresionante que verás

Imagen: NASA.
La NASA mostró una interpretación visual de un impresionante fenómeno.
 
El Telescopio Nuclear Matriz Spectroscópico de la NASA (Nustar) consiguió información que más parece sacada de una película de ciencia ficción que de la realidad. Pero, les aseguramos, es tan cierta como  el suelo donde el hombre camina.

Se trata del agujero negro supermasivo Markarian 335 (Mrk 335), el cual tiene una columna de luz (corona) que parece salir desde su centro, en dirección a la inmensidad del espacio. La luz está conformada por rayos X alterados por la gravedad del hoyo.

Con imágenes como esta, creadas por un artista de la NASA, no nos quedan dudas de que el espacio exterior es, hoy más que nunca, la frontera final.

“Aún no entendemos exactamente cómo la corona se produce o por qué cambia su forma, pero vemos material iluminándose alrededor del agujero negro, permitiéndonos estudiar las regiones tan cerca, que efectos descritos por la teoría general de la relatividad de Enstein se cuelven prominentes”, dijo Fiona Harrison, investigadora principal del Nustar.

DATO

El agujero negro Markarian 335 tiene diez millones de veces más masa que el sol.
Fuente:
La República

13 de agosto de 2014

Estudiante crea la primer hoja bioartificial que convierte luz y agua en oxígeno

Podría emplearse en naves espaciales y como filtro en sistemas de ventilación.


¿Alguno de ustedes recuerda Misión a Marte? Una de las películas espaciales más memorables de todos los tiempos, en la que un equipo de astronautas acudían al rescate de otro equipo al planeta rojo, aunque sólo uno logró sobrevivir en un invernadero bajo una tienda de campaña.

Este es su propósito, hojas capaces de subsistir a la gravedad cero y a los viajes interestelares, que aún se están cocinando.

Julian Melchiorri, estudiante de postgrado del Colegio Real del Arte, logró que una hoja hecha a partir de proteína de seda pudiese realizar la fotosíntesis, tal como las plantas lo hacen de manera natural. Para ello, extrajo cloroplastos de células vegetales que posteriormente colocó dentro de la proteína, la cual posee una increíble capacidad para la estabilización de moléculas. Melchiorri se mostró muy positivo sobre su trabajo:
La NASA está investigando diferentes maneras de producir oxígeno para viajes espaciales de larga distancia. [...] Este material podría permitirnos explorar el espacio más allá de lo que podemos ahora.

Las hojas utilizan una mínima cantidad de agua y poca luz para realizar la fotosíntesis, según Melchiorri, que hasta elaboró mini lámparas para interiores elaboradas con sus hojas. Una de sus visiones implica el uso de su creación como filtro en el sistema de ventilación de grandes edificios, aportando una mayor calidad de oxígeno, un recurso para las fábricas que al mismo tiempo desperdician agua y contaminan el ambiente.

 Habrá escépticos y críticos de su desarrollo por el uso del recurso vital, como lo es el agua, aunque esto nos permitirá colonizar otros planetas en un futuro muy lejano, sin duda es una excelente manera de reemplazar los tanques de oxígeno. Quizás muy pronto podríamos utilizar un método para la extracción de agua de las heces o crear nuestra versión de la misma, para poder sostener inventos de gran impacto, como este.

Fuente:

Fayer Wayer

20 de julio de 2014

Crean el negro más negro que se traga toda la luz

Vantablack, el material más oscuro del mundo

Vantablack es el material más oscuro del mundo, según sus creadores.

El negro, un color elegante e inspirador de sombrías ficciones, puede ser muy negro.

¿Pero cómo será el negro más negro de todos?


Estatua de Batman

¿Podemos permitirnos la licencia de declarar al negro casi perfecto como color favorito de Batman?
La respuesta está en un material que acaba de presentar una compañía británica de nanotecnología como el más oscuro del mundo.

Es tan profundamente negro que es imposible distinguir sus contornos, dobleces o irregularidades: sólo se puede ver lo que hay a su alrededor.

El que probablemente sea el color favorito de Batman se llama Vantablack, y según la empresa Surrey NanoSystems, "es revolucionario porque puede aplicarse a estructuras ligeras y sensibles a la temperatura como el aluminio y a la vez absorber 99,96% de la radiación incidente".

Y esta capacidad de absorción de la luz visible es, dicen sus creadores, la más alta jamás registrada.

Un "agujero negro" de nanotubos

Los científicos crearon el nocturno material haciendo "crecer" de forma artificial un abismo de nanotubos de carbono, cada uno miles de veces más fino que un cabello humano.

Es lo más parecido, dicen quienes lo han visto, a asomarse a un agujero negro.

Pero aunque puedan alegrarse por la noticia en mundo de la moda, el oscuro color fue desarrollado para otros usos.

Varios negros

El tono que más colores de luz absorbe, ha alcanzado un nuevo récord de oscuridad.

Según los científicos, será útil para mejorar los sistemas de reconocimiento espacial y los instrumentos ópticos que se usan para obtener imágenes del Universo.

Además de las cámaras astronómicas y telescopios, el más misterioso de los negros también podría tener otros usos militares, tal como sugieren los primeros interesados en su fabricación.

"Ahora estamos aumentando la producción para responder a los requerimientos de nuestros primeros clientes en el sector espacial y de defensa y ya hemos entregado nuestros primeros pedidos", dijo en un comunicado Ben Jensen, de Surrey NanoSystems.

Pero a quienes estén pensando en el más perfecto vestido negro, quizás les convenga saber que este material –cuyo desarrollo tomó dos años de pruebas- probablemente esté fuera del alcance incluso para la alta costura. Al menos por ahora.

Fuente:

BBC Ciencia

1 de junio de 2014

Un dispositivo ¡para escuchar las ondas de luz!

Científicos de la Universidad de Michigan han desarrollado un transductor que escucha las ondas electromagnéticas comprendidas en el rango de los terahezcios.


El dispositivo que convierte la luz de los llamados rayos T en sonido, está hecho de una mezcla de un plástico esponjoso llamado polidimetilsiloxano, o PDMS, y de unos nanotubos de carbono.

Su funcionamiento consiste en que cuando los rayos T golpea el transductor, los nanotubos absorben la luz, convirtiéndola en calor. El calor pasa al PDMS que se calienta y se expande, creando una onda de presión de salida. Esa es la onda de ultrasonido.

Aunque la onda de ultrasonido en la cual se han convertido los rayos T es demasiado alta para que los oídos humanos puedan escucharla, hay muchas maneras de detectar los ultrasonidos.

Los investigadores de Michigan hicieron su propio detector de ultrasonidos en forma de un anillo de plástico microscópico conocido como un resonador microring cuyas medidas son sólo de unos pocos milímetros. De este modo conectado su sistema a un ordenador se puede escanear y producir una imagen.

Puede que el famoso Tricorder de Star Trek que comentamos ya anteriormente en estas páginas este a nuestra disposición muy pronto.

Vía | Universidad de Míchigan

Tomado de:

Xakata Ciencia

9 de mayo de 2014

El rayo verde captado durante la Luna roja

Luna roja con rayo verde

La Nasa destacó esta foto del rayo verde en pleno eclipse.

¿Cómo llegó este misterioso rayo verde hasta la eclipsada luna roja?

"No es una escena de una película de ciencia ficción. El rayo verde de luz y la luna roja son totalmente reales y fueron fotografiados en las primeras horas del 15 de abril", explicó la NASA, que eligió esta imagen como fotografía astronómica del día el pasado viernes.
Y tan sorprendente retrato tiene una explicación científica.

El tono rojizo de la luna es fácil de explicar, ya que la imagen fue tomada durante el eclipse lunar total de la semana pasada, que fue seguido con gran fascinación en gran parte del continente americano.

Tal como explica la NASA, la Luna, al estar sumergida en la sombra de la Tierra durante el eclipse, refleja la luz rojiza de todos los atardeceres y amaneceres filtrada desde los bordes del planeta.
clic Lea también: La Luna se vuelve roja en la mayor parte de América

Retro-reflector

Pero el rayo verde es en verdad un rayo láser, disparado desde un telescopio de 3,5 metros en el Observatorio de Point Apache, en el sur de Nuevo México, EE.UU.

Luna roja desde Montevideo

Así se vio el eclipse de Luna del 15 de abril desde Montevideo, Uruguay.

La atmósfera dispersó parte de la intensa luz del láser, lo que dejó al descubierto la trayectoria del rayo, que apuntaba al retro-reflector Apolo 15, un experimento que dejaron los astronautas en la Luna en 1971.

Un equipo experimental de astrónomos de la Universidad de California, San Diego, disparó el rayo para ser capaz de medir la distancia entre la Tierra y la Luna con una precisión de milímetros y de proveer una prueba de la Relatividad General, la teoría de la gravedad de Einstein.

La Nasa explicó que el experimento Laser Ranging Retro-Reflector instalado en la Luna utiliza la Tierra como si fuera un interruptor de luz cósmico durante un eclipse total.

Con la luz solar directa bloqueada, el efecto del reflector mejora con respecto a una noche de luna llena normal.

La poderosa imagen fue capturada durante el primero de cuatro eclipses lunares totales que ocurrirán entre 2014 y 2015, por lo que los científicos tendrán pronto más oportunidades de dirigir sus rayos a la luna roja.
El siguiente eclipse será el 8 de octubre de este año y será visible desde Asia, Australia, el Pacífico y el continente americano.

El tercero ocurrirá el 4 de abril de 2015 y se podrá ver en las mismas zonas que el anterior.

El 28 de septiembre de 2015 será último de los eclipses de la tétrada, visible en casi todo el planeta, excepto en Australia y el Extremo Oriente.

Fuente:

BBC Tecnología

15 de abril de 2014

El MIT logra desarrollar los primeros "materiales vivos"

Un grupo de investigadores del MIT han desarrollado una forma de crear materiales vivos que pueden combinar materiales convencionales con una “biopelícula” de células bacterianas que confiere a esa combinación propiedades interesantes.



Esos materiales son por ejemplo capaces de responder a su medioambiente, producir moléculas biológicas complejas y dar a los objetos construidos con esos materiales capacidades como las de “conducir la electricidad o emitir luz“.

Timothy Lu, un profesor de Ingeniería Eléctrica y Ingeniería Biológica, explicaba cómo este tipo de materiales podrían ser utilizados en el futuro para desarrollar sensores de diagnóstico, materiales autorreparables o células solares.

La base del trabajo de Lu y sus colegas es el uso de la bacteria E. coli ya que ésta produce biopelículas que contienen las llamadas “fibras curli”, que permiten a las bacterias “acoplarse” a todo tipo de superficies. 

Programando esas células para producir diferentes tipos de fibras, los investigadores pudieron crear nanocables de oro, películas de material conductor, o cristales diminutos con propiedades de mecánica cuántica. Las aplicaciones, afirman sus creadores, son muy diversas, y se podrían aplicar en campos como la generación de energía o la agricultura, donde por ejemplo podrían lograr hacer que los residuos agrícolas se convirtieran en biocombustibles.

Más información | MIT

Fuente:

Xakata Ciencia

21 de febrero de 2014

El brillo de la estrella polar viene aumentando desde hace siglos

Movimiento aparente de las estrellas en torno a la Polar
Movimiento aparente de las estrellas en torno a la Polar LCGS Russ


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El astrónomo Rafael Bachiller nos descubre en esta serie los fenómenos más espectaculares del Cosmos. Temas de palpitante investigación, aventuras astronómicas y novedades científicas sobre el Universo analizadas en profundidad.


El eje terrestre y la Polar en nuestros días
 
Gracias a la comparación de medidas recientes con otras realizadas a lo largo de la historia, se ha descubierto que el brillo de la Estrella Polar viene aumentando desde hace siglos, quizás milenios. Aunque en la Polar se conocían pulsaciones de tipo Cefeida, que van acompañadas por variaciones periódicas de su brillo, las causas de este incremento continuado de su luminosidad son desconocidas.

La Polar y Julio César


Posición del polo Norte en diferentes épocas
"Soy constante como la Estrella Polar que por su estabilidad no tiene rival en el firmamento".... los astrónomos parecen empeñados en hacer extemporáneas estas palabras que Shakespeare puso en los labios de Julio César. Naturalmente la Polar actual, la estrella más brillante de la Osa Menor, no siempre estuvo en el polo Norte (y no lo estaba en tiempos de Julio César) pues la precesión del eje terrestre hace que el polo Norte describa una circunferencia en la bóveda celeste. Pero además, resulta que unos trabajos recientes vienen a demostrar que la posición aparente en el firmamento no es lo único que cambia en la actual Estrella Polar, también cambia su brillo.

La Polar es una estrella supergigante amarilla, 2.440 veces más luminosa y 90.000 veces más voluminosa que el Sol. Situada a menos de 440 años luz de distancia, en la cola de la Osa Menor, es la estrella más fácil de localizar en el Hemisferio Norte. No es la más brillante, ni la más cercana, pero (después del Sol) la Estrella Polar es la más observada de nuestro hemisferio. Gracias a su posición fija en la bóveda celeste, con todas las estrellas girando aparentemente a su alrededor (como reflejo de la rotación terrestre), la Polar ha sido la guía de navegantes durante siglos. También para los astrónomos ha servido de referencia a lo largo de la historia tanto para orientarse en el cielo como para construir telescopios de montura estable.

Lea el artìculo completo en:

El Mundo Ciencia

28 de enero de 2014

La historia del término fotón


Dibujo20140103 troland paper 1917 on experimental psychology - origin term photon

Hoy en día todo el mundo asocia el término fotón al bosón gauge del campo electromagnético, sin embargo, su uso no fue generalizado hasta después de la Segunda Guerra Mundial. El término fotón fue usado por los físicos L.T. Troland (1889-1932) en 1916, J. Joly (1857-1933) en 1921 y G.N. Lewis (1875-1946) en 1926 con tres significados diferentes, ninguno de ellos como sinónimo del cuanto de luz que A. Einstein (1879-1955) introdujo en 1905 para explicar el efecto fotoeléctrico. Hoy en día, dichos significados del término fotón han sido olvidados. Nos los recuerda el danés Helge Kragh, “Photon: New light on an old name,” arXiv:1401.0293 [physics.hist-ph].


El cuanto de luz fue introducido por Einstein en su famoso artículo de 1905 publicado en Annalen der Physik que le llevó a obtener el Premio Nobel de Física (“Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt,” Annalen der Physik 17: 132-148, Mar 1905; pdf gratis). En dicho artículo propuso que la radiación electromagnética monocromática de frecuencia ν está compuesta de “cuantos de energía” dados por E = hν. Gracias a ello pudo explicar el efecto fotoeléctrico y la regla de Stokes de la fotoluminiscencia. El cuanto de energía fue tratado como una partícula cuando Einstein en 1917 le asignó un momento lineal p = hν/c. Por ello, expertos en historia de la física como Abraham Pais afirman que Einstein introdujo el concepto de  fotón en 1917.

La nota completa en:

La ciencia de la mula Francis

6 de enero de 2014

¿Por qué titilan las estrellas?


La ornamentación navideña que decora las calles de las ciudades estos días intenta simular con sus luces parpadeantes las estrellas que, en lugares con poca contaminación lumínica, se pueden observar durante la noche. Pero, ¿por qué titilan las estrellas? ¿Varía la luz que emitieron hace millones o miles de años y que nos llega ahora a la Tierra?
 
La respuesta nos la da Antonio Ruiz Elvira, catedrático de Física Aplicada de la Universidad de Alcalá, desde el museo CosmoCaixa de Madrid. En realidad, lo que fluctúa es la atmósfera. 

Las variaciones de temperatura de cada capa de la atmósfera según el viento en ellas causan variaciones en la dirección de la luz de cada estrella desde que llega a las capas altas de la atmósfera hasta que llega a nuestros ojos en la superficie.

La luz se refracta como lo hace en los cristales de las joyas. Cuando éstas se mueven, la luz refractada cambia de dirección como hace la luz que llega de las estrellas.

La refracción vibrante es mucho más pronunciada cuando la luz de la estrella llega desde el horizonte, mientras que la Polar, que está arriba, fluctúa mucho menos. La atmósfera está siempre en movimiento, y este es turbulento, en pequeños vórtices que van uniéndose hasta formar los grandes ríos de aire que producen el tiempo meteorológico. La luz de las estrellas no viene de las varitas de las hadas en el cielo. "La ciencia genera menos ilusión, pero es mas bella que ésta".
Fuente:

31 de diciembre de 2013

¿Varía la luz que emitieron las estrellas hace millones o miles de años y que nos llega ahora a la Tierra?

La ornamentación navideña que decora las calles de las ciudades estos días intenta simular con sus luces parpadeantes las estrellas que, en lugares con poca contaminación lumínica, se pueden observar durante la noche. Pero, ¿por qué titilan las estrellas? ¿Varía la luz que emitieron hace millones o miles de años y que nos llega ahora a la Tierra?
 
La respuesta nos la da Antonio Ruiz Elvira, catedrático de Física Aplicada de la Universidad de Alcalá, desde el museo CosmoCaixa de Madrid. En realidad, lo que fluctúa es la atmósfera.

Las variaciones de temperatura de cada capa de la atmósfera según el viento en ellas causan variaciones en la dirección de la luz de cada estrella desde que llega a las capas altas de la atmósfera hasta que llega a nuestros ojos en la superficie.

La luz se refracta como lo hace en los cristales de las joyas. Cuando éstas se mueven, la luz refractada cambia de dirección como hace la luz que llega de las estrellas.

La refracción vibrante es mucho más pronunciada cuando la luz de la estrella llega desde el horizonte, mientras que la Polar, que está arriba, fluctúa mucho menos. La atmósfera está siempre en movimiento, y este es turbulento, en pequeños vórtices que van uniéndose hasta formar los grandes ríos de aire que producen el tiempo meteorológico. La luz de las estrellas no viene de las varitas de las hadas en el cielo. "La ciencia genera menos ilusión, pero es mas bella que ésta".

Fuente:

El Mundo Ciencia

4 de diciembre de 2013

Científicos crean balas de luz, que podrían reemplazar al láser

En esta nueva forma, la luz podría viajar por distancias y tiempos mucho mayores sin disiparse, lo que abre el camino a nuevas y mejores tecnologías


La cantidad de aplicaciones que tienen los láser son sorprendentes: son utilizados en tratamientos quirúrgicos, en la fabricación y corte de metales y tecnologías, como elemento guía en excavaciones y armamento militar y como medio de transmisión de información entre otras, pero tienen un defecto: el paso del tiempo y el aumento de la distancia los debilita hasta disiparlos.

Pero los científicos P. Panagiotopoulos, D.G. Papazoglou, A. Couairon y S. Tzortzakis, quienes trabajan en distintas instituciones griegas y francesas, lograron crear “balas láser”, las cuales pueden desplazarse distancias y tiempos mucho más largos que los haces de luz actuales. Es más, el control de estas “balas láser” es tan eficiente que pueden ser utilizados como medio de transporte de cantidades de información mucho más grandes que los métodos actuales, con lo cual se podría generar una nueva revolución óptica.

Estas “balas láser” son en realidad llamadas “discos Airy” (por el astrónomo George Biddell Airy, quien describió la curvatura de la luz del arcoíris), los cuales salen de la fuente original y se curvan en el aire tomando una forma parabólica muy similar a la de una bala. Después de disparadas, estas “balas láser” mantienen una intensidad estable a lo largo de su viaje por el espacio, independiente que la fuente original cambie la intensidad o potencia de luz.

De hecho la compresión del disco de airy produce un alto nivel de intensidad de luz, mucho mayor a la de los actuales láseres, lo que permitiría mejorar significativamente cada una de las tecnologías que hoy en día necesitan de la luz.

¿Cómo se traduce en aplicación? Bueno, podría ser un medio ideal para continuar avanzando en teletransportación y computación cuántica, ya que la manipulación de qubits sería mucho más simple. Podría mejorar todo tipo de aplicaciones ópticas, y comunicaciones (en la tierra y en el espacio). Podrían utilizarse estas “balas láser” para atacar regiones específicas del cuerpo humano en procedimientos médicos y quirúrgicos que hoy son muy complejos, y en sí, en prácticamente todas las tecnologías que utilizamos hoy en día.

Pero también podría combinarse con otro avance desarrollado hace algún tiempo, la "materia de luz", ¿sería posible transformar estas balas láser en materia solida? la idea es increíblemente interesante.

Link: Phys.org
Tomado de:

2 de diciembre de 2013

Experimentos: una bombilla casera que da luz sin electricidad

Buscando reducir la factura de la luz, cada vez hay más intentos por lograr un menor consumo de energía en nuestras casas. Uno de esos intentos son las bombillas de bajo consumo. Pero, ¿es posible crear una bombilla cuyo consumo sea nulo? Pues parece que sí y el proceso es tan sencillo que lo podemos hacer en nuestra propia casa.


Lo ha publicado la empresa coreana de diseño Hobbydesign, y se trata más bien de un trabajo manual artesanal que de un proceso técnico altamente complejo. Solo hace falta yeso, silicona y pigmento fotoluminiscente.

Lo primero es fabricar un molde de yeso de una bombilla normal. Este es el mismo proceso que se utiliza para hacer piezas de plástico: se introduce la bombilla en una cajita llena de yeso fresco y se deja secar. Cuando se endurece, se parte el yeso por la mitad y se saca la bombilla (previamente tratada para no quedar adherida al yeso). El resultado es que la forma de la bombilla queda en hueco.



Ese hueco se rellena con una mezcla de silicona y pigmento fotoluminiscente (se puede comprar en internet o en tiendas de pinturas especializadas). A continuación, se debe dejar secar y al separar el molde se extrae la nueva bombilla, que será de textura gomosa y color blanquecino.

No se calienta

Esta bombilla de silicona emitirá una suave luz verdosa en la oscuridad, sin necesidad de electricidad ni ninguna otra fuente de energía. Esto tiene sus ventajas y, claro, sus inconvenientes.

Por un lado, no se calienta, por lo que se puede colocar en cualquier superficie, como tela o papel, sin riesgo a que la queme y se produzca un accidente. Por otro, su potencia lumínica es limitada, sirviendo sobre todo para funciones decorativas y no tanto de iluminación principal.

Limitaciones aparte, este ingenio es un buen ejemplo de cómo la imaginación puede proporcionar nuevos enfoques para problemas diarios que a muchos nunca se les habrían ocurrido.

En Teknautas ya hemos publicado gadgets similares como la bombilla de los pobres, fabricada a partir de botellas de plástico.

Tomado de:

TekNautas

5 de noviembre de 2013

Hackean la tercera ley de Newton acelerando la luz por sí misma

Rompiendo la ley de que toda acción tiene una reacción, científicos lograron que los fotones se aceleraran sin interacción externa ni pérdidas por contacto entre si.


La tercera ley de Newton dice básicamente que para toda acción hay una reacción. Por ejemplo, si golpeas una pared con el puño, tu puño recibirá exactamente la misma cantidad de fuerza contra sí mismo (lo cual implica que no es muy inteligente hacerlo). Un estudio realizado en la Universidad Erlangen-Nuremberg de Alemania asegura haber encontrado una forma de "hackear" esta aseveración, utilizando luz. Este hackeo depende de dos conceptos que intentaré explicar: masa efectiva y masa negativa.

Los fotones son partículas que se mueven a la velocidad de la luz y que no poseen masa, pero pueden llegar a tener “masa efectiva”. La masa efectiva es un efecto que se observa cuando un fotón traspasa un cristal. Dependiendo del cristal, los fotones pueden perder velocidad proporcionalmente a la pérdida de energía, o simplemente rebotar completamente con el impacto, lo cual es como si en esas condiciones tuviesen masa (podrías también pensarlo como el efecto que produce el bosón de Higgs). La masa efectiva se crea por efectos de campos magnéticos y eléctricos.

La “masa negativa” es simplemente la masa inferior a 0. Esta masa negativa interactúa con el mundo de una manera totalmente distinta a la convencional, moviéndose más rápido mientras menos energía usa, e inclusive reaccionando al inverso de la gravedad. Retomando el primer ejemplo, si golpearas una pared con tu puño, en vez de recibir la fuerza de vuelta, esta fuerza aceleraría tu puño otra vez, atravesándola completamente. Por cierto, la masa negativa no es un concepto demostrado en la actualidad.

Es más, dependiendo de la longitud de onda de la luz de un pulso láser y la estructura de un cristal específico, los fotones pueden adquirir “masa efectiva negativa”. Pero para que un fotón con estas características interactúe con otro fotón con masa positiva se requeriría de un cristal tan denso que absorbería totalmente la luz antes de que se junten uno con otro.

El experimento que “hackeó” a Newton


pulsos_


Los científicos alemanes lograron crear pulsos láser de masa efectiva positiva y negativa. Posteriormente los lanzaron en un circuito de fibra óptica infinito (similar a un 8) con un “punto de contacto” en el cual los fotones podrían interactuar. Cuando los pulsos opuestos se encontraban en el punto de contacto, ellos se aceleraban en la misma dirección, pasando por los detectores del sistema cada vez en lapsos de tiempo más cortos.

"Teniendo este circuito puedes hacerlos girar para siempre, lo que es equivalente a tener cristales gigantescamente densos" dijo Dragomir Neshev, científico de la Universidad Nacional de Australia.

Los electrones y semiconductores también pueden tener masa efectiva, por lo que este sistema podría ser usado para acelerar los procesos en la computación y electrónica en general. Con esta tecnología se podrían crear mejores resoluciones de pantallas y monitores, mejorar las comunicaciones ópticas y un sinfín de aplicaciones en el futuro. Lo difícil, sin lugar a dudas, sería poder compatibilizar esas futuras tecnologías con las actuales, pero seguro habrá tiempo (y probablemente un largo tiempo) para encontrar una solución.

Pero más interesante aun, ¿cómo interactúa la masa negativa con otros conceptos del universo?, ¿Podría relacionarse con la materia creada de luz hace poco tiempo?

Link: Newscientist

Tomado de:

FayerWayer

13 de octubre de 2013

¿Es cierto que las zanahorias ayudan a ver en la oscuridad?

Zanahoria rara

Sí y no. Las zanahorias contienen vitamina A, o retinol, y eso es lo que el cuerpo requiere para sintetizar rodopsina, que es el pigmento de los ojos que opera en condiciones de baja luz.

Si uno tiene una deficiencia de vitamina A, desarrolla nictalopía o ceguera nocturna.

Comer zanahorias corregiría eso y mejoraría la visión nocturna, pero sólo hasta el mismo punto que el de una persona sana: no es que permitiría ver en la oscuridad completa.

La idea de que podría hacerlo se debe a un mito que empezó en el Ministerio del Aire de Reino Unido en la Segunda Guerra Mundial.

Para evitar que los alemanes supieran que Reino Unido estaba usando radares para interceptar bombarderos durante los ataques nocturnos, se distribuyeron informes de prensa que aseguraban que los pilotos británicos estaban comiendo muchas zanahorias para tener una visión nocturna excepcional.

Tanto el público como los altos comandos alemanes se lo creyeron y nació una leyenda urbana.

Fuente:

BBC Ciencia

9 de octubre de 2013

Crean nuevo estado de la materia que se parece a una espada láser de Star Wars

Investigadores lograron crear moléculas de fotones.



Un grupo de científicos de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) lograron hacer que los fotones se juntaran para formar moléculas, un estado de la materia que hasta ahora era solo teórico. La materia resultante se parece a los sables láser que hemos visto en Star Wars.


El trabajo fue publicado en la revista Nature, y desafía décadas de conocimiento sobre la naturaleza de la luz. Los fotones han sido descritos tradicionalmente como partículas sin masa, que no interactúan entre sí. Si enfrentas un láser a otro, simplemente se atraviesan.

Las "moléculas fotónicas", sin embargo, no se comportan como los lásers tradicionales. "No es una mala analogía comparar esto a los sables de luz. Cuando estos fotones interactúan entre sí, están empujando contra y desviándose unos a otros. La física de lo que sucede en estas moléculas es similar a lo que vemos en las películas", afirmó el profesor de física de Harvard, Mikhail Lukin.

Lo que hemos hecho es crear un tipo especial de medio en el cual los fotones interactúan entre sí tan fuertemente que comienzan a actuar como si tuvieran masa, y se juntan para formar moléculas. Este tipo de estado unido de fotones ha sido discutido fuertemente en la teoría por bastante tiempo, pero hasta ahora no había sido observado", comentó.

Para hacer que los fotones normalmente sin masa se junten, los investigadores no usaron la Fuerza sino átomos de rubidio y una cámara al vacío. Luego usaron lásers para enfriar la nube de átomos hasta un nivel apenas superior al cero absoluto. Usando lásers muy débiles, dispararon fotones individuales a la nube de átomos. Al ingresar a esta nube fría, la energía del fotón excita a los átomos en su camino, provocando una desaceleración del fotón. Al ir avanzando, esa energía pasa de átomo en átomo y luego abandona la nube junto al fotón.

"Cuando el fotón abandona el medio, su identidad se preserva. Es el mismo efecto que vemos en la refracción de la luz en un vaso de agua. La luz entra en el agua, entrega parte de su energía al medio, y dentro existe como luz y materia combinadas, pero cuando sale, sigue siendo luz. El proceso que ocurre es el mismo, solo que un poco más extremo. La luz es desacelerada considerablemente y mucha más energía es entregada que lo que ocurre en la refracción", explicó Lukin.

Al disparar dos fotones dentro de la nube, los investigadores descubrieron que ambos salieron juntos, como una sola molécula. "Es una interacción fotónica mediada por la interacción atómica. Eso hace que estos dos fotones se comporten como una molécula, y cuando abandonan el medio es más probable que lo hagan juntos que como fotones individuales", señala Lukin.

El descubrimiento podría ser usado en la computación cuántica al permitir que los fotones interactúen entre sí, o bien darle otros usos que se inventen más adelante.

Tomado de:

FayerWayer
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