65 años sin Albert Einstein

Ocurrió en un día como hoy...18 de abril

1955 - Falleció 18 de abril de (76 años) Albert Einstein en Princeton (Estados Unidos), Nacimiento 14 de marzo de 1879

Ulm (Reino de Wurtemberg), fue un físico alemán de origen judío, nacionalizado después suizo, austriaco y estadounidense. Se lo considera el científico más importante, conocido y popular del siglo XX.

En 1905, cuando era un joven físico desconocido, empleado en la Oficina de Patentes de Berna, publicó su teoría de la relatividad especial. En ella incorporó, en un marco teórico simple fundamentado en postulados físicos sencillos, conceptos y fenómenos estudiados antes por Henri Poincaré y por Hendrik Lorentz. Como una consecuencia lógica de esta teoría, dedujo la ecuación de la física más conocida a nivel popular: la equivalencia masa-energía, E=mc². Ese año publicó otros trabajos que sentarían algunas de las bases de la física estadística y de la mecánica cuántica.

En 1915, presentó la teoría de la relatividad general, en la que reformuló por completo el concepto de la gravedad. Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico del origen y la evolución del Universo por la rama de la física denominada cosmología. En 1919, cuando las observaciones británicas de un eclipse solar confirmaron sus predicciones acerca de la curvatura de la luz, fue idolatrado por la prensa. Einstein se convirtió en un icono popular de la ciencia mundialmente famoso, un privilegio al alcance de muy pocos científicos.

Por sus explicaciones sobre el efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la física teórica, en 1921 obtuvo el Premio Nobel de Física y no por la Teoría de la Relatividad, pues el científico a quien se encomendó la tarea de evaluarla no la entendió, y temieron correr el riesgo de que luego se demostrase errónea. En esa época era aún considerada un tanto controvertida.

Ante el ascenso del nazismo, Einstein abandonó Alemania hacia diciembre de 1932 con destino a Estados Unidos, donde se dedicó a la docencia en el Institute for Advanced Study. Se nacionalizó estadounidense en 1940. Durante sus últimos años trabajó por integrar en una misma teoría la fuerza gravitatoria y la electromagnética.

Aunque es considerado por algunos como el «padre de la bomba atómica», abogó por el federalismo mundial, el internacionalismo, el pacifismo, el sionismo y el socialismo democrático, con una fuerte devoción por la libertad individual y la libertad de expresión. Fue proclamado «personaje del siglo XX» y el más preeminente científico por la revista Time.

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Crean un líquido cuántico cien millones de veces más diluido que el agua

Para conseguir las primeras "gotas líquidas cuánticas", han creado una máquina en cuyo desarrollo han tardado dos años. THINKSTOCK

• Es también un millón de veces menos denso que el aire
• Para ello, mezcla dos gases de átomos de potasio enfriados a -273,15 ºC
• Lo han logrado científicos del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)

Científicos del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona han logrado crear a partir de átomos ultra fríos un líquido cuántico cien millones de veces más diluido que el agua y un millón de veces menos denso que el aire.

El logro científico, que publica la revista Science, utiliza un efecto cuántico para producir gotas formadas al mezclar dos gases de átomos de potasio enfriados a -273,15 grados centígrados, que es la temperatura más cercana del cero absoluto a la que se puede llegar.

"La verdad es que es un logro tan nuevo que no sabemos todavía cómo lo podemos utilizar. Hemos hecho una cosa que se había teorizado, pero que nadie se había imaginado que pudiese hacerse", ha explicado en declaraciones a Efe la profesora del ICFO Leticia Tarruell, que ha dirigido la investigación.

“Hemos hecho una cosa que se había teorizado, pero que nadie se había imaginado que pudiese hacerse.“

"El carácter ultra-diluido y las propiedades intrínsecamente cuánticas de estas gotas nos ayudan a comprender mejor el comportamiento de partículas cuánticas en interacción, y algunas características comunes al helio líquido, las estrellas de neutrones o incluso algunos materiales complejos", ha añadido la profesora. "También es posible que con esta técnica podamos hacer medidas cuánticas más precisas", ha indicado Tarruell.

Para conseguir las primeras "gotas líquidas cuánticas", el equipo de Tarruell ha creado una máquina específica, en cuyo desarrollo han tardado dos años, con la que, mediante rayos láser, han frenado el movimiento de los átomos de dos gases para enfriarlos al máximo.

La investigadora ha recordado que los líquidos y gases son dos estados de la materia habituales y que, mientras que los gases son diluidos, compresibles y ocupan todo el espacio disponible, los líquidos son densos, su volumen está bien determinado y en pequeñas cantidades forman gotas.

El líquido cuántico conseguido por el ICFO tiene los átomos muy alejados entre sí, por lo que es muchísimo más diluido que el agua de forma que, según Tarruell, "las gotas cuánticas que ocupan una cuchara, si tuvieran la misma densidad del agua, ocuparían toda una piscina olímpica". "Aunque en condiciones normales esto es sin duda imposible, a muy bajas temperaturas la materia se comporta de forma inusual y sorprendente", ha añadido.

En el trabajo, en el que han trabajado Cesar R. Cabrera, Luca Tanzi, Julio Sanz, Bruno Naylor, Philip Thomas y Pierrick Cheiney, los investigadores han demostrado que a temperaturas cercana al cero absoluto los átomos se comportan como ondas y obedecen las leyes de la mecánica cuántica y que al mezclar dos gases que se atraen entre si a esas temperaturas se forman gotas líquidas ultra-diluidas.

"Nuestras gotas cuánticas de potasio son muy similares a las gotas de agua: tienen una forma y tamaño bien definidos, y están extremadamente frías y tienen propiedades cuánticas únicas", ha especificado Cabrera.

Fluctuaciones cuánticas
De hecho, la existencia de estas gotas se debe exclusivamente a las fluctuaciones cuánticas, un efecto cuántico "sorprendente" que hasta ahora sólo había sido imaginado, pero no demostrado empíricamente, según Tarruell.

La investigadora advierte sin embargo de que, debido al principio de incertidumbre de Heisenberg, los átomos que forman las gotas no pueden estar nunca en reposo absoluto "y cualquier movimiento es calentamiento", por lo que se genera una pequeña energía adicional que hace que las gotas muy pequeñas se evaporen convirtiéndose nuevamente en gas.

"Estas gotas son fascinantes porque, a pesar de ser objetos macroscópicos formados por miles de partículas, su comportamiento está totalmente determinado por fluctuaciones y correlaciones cuánticas. Al observar la transición de fase entre líquido y gas, podemos medir mejor estos efectos cuánticos", ha dicho Tarruell, que ha precisado que ahora están preparados para "hacer gotas líquidas cuánticas todas las veces que queramos".

"La mayor dificultad no ha sido que se formaran las gotas líquidas cuánticas, sino saber que se habían formado, verlas para poder demostrarlas" y para ello montaron un microscopio especial, mientras que para comprobar que era un líquido y no un gas, lo encerraron en una caja y al abrirla no se expandió como hubiera hecho un gas, sino que el líquido lo pudieron poner en otro contenedor.

Computación cuántica
Sobre el futuro del ordenador cuántico, Tarruell ha explicado que ya se utilizan "simuladores cuánticos", que son ordenadores cuánticos hechos para resolver un problema específico y que son más eficientes que un ordenador normal.

"Algún día habrá un ordenador cuántico universal que podrá resolver cualquier problema. Cuando tienes un problema y no sabes la solución, los átomos siempre encuentran la solución, sólo hay que medirlos", ha concluido la investigadora.

Fuentes: RTVE

Observan cómo una estrella «herida» escapa de un agujero negro

Ohio State University
El agujero negro había empezado ya a «devorar» la estrella cuando ésta consiguió liberarse

Un equipo internacional de astrónomos ha sido testigo directo de este acontecimiento raro y excepcional ocurrido a 650 millones de años luz de distancia

Un equipo internacional de astrónomos ha sido testigo directo de un acontecimiento raro y excepcional: la "fuga" de una estrella que había sido capturada por un enorme agujero negro. De hecho, el agujero negro había empezado ya a "devorar" la estrella cuando ésta consiguió liberarse.

Normalmente, pensamos en los agujeros negros como en enormes "depredadores espaciales" capaces de engullir estrellas enteras (o cualquier otra cosa que se ponga a tiro de su inmensa gravedad). Sin embargo, en algunas ocasiones una estrella ya "mordida" por un agujero negro logra escapar aunque, eso sí, tras haber perdido una jugosa porción de su masa. En este caso, el "mordisco" sufrido por la estrella tenía una masa equivalente a la del planeta Júpiter.

La estrella en cuestión se encuentra a unos 650 millones de años luz de distancia, en la dirección de la Osa Mayor. Pero los astrónomos de la Ohio State University que realizaron la observación no pudieron ver directamente la estrella, sino la luz emitida cuando el agujero negro empezaba a devorar a la presa que había caputado. La observación fue realizada con la red de telescopios All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN, que se pronuncia "assassin").

En un artículo que se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los investigadores revelan que la estrella y el agujero negro se encuentran en una galaxia que está fuera del recién bautizado supercúmulo de Laniakea, del que nuestra galaxia, la Vía Láctea, forma parte.

Para entendernos, si Laniakea es nuestra "ciudad galáctica", el acontecimiento, cuya denominación técnica es "Evento de disrupción de marea" o TDE, por sus siglas en inglés, ha sucedido en las afueras del área metropolitana. Muy lejos de nosotros, es cierto, pero aún así el TDE más cercano jamás observado por la Ciencia y el que más oportunidades dará a los astrónomos para comprender cómo funcionan y se alimentan los agujeros negros supermasivos que hay en el centro de muchas galaxias.

El principal cometido del complejo ASAS-SN, que se encuentra en Hawái, es el de localizar supernovas cercanas. De hecho, ya ha encontrado más de sesenta. Pero entre sus misiones secundarias está también la de ayudar a determinar con qué frecuencia se producen TDEs en el universo cercano. Por eso, Krzysztof Stanek, coautor del estudio y profesor de Astronomía en la Ohio State University, se muestra sorprendido de haber encontrado uno el pasado mes de enero, apenas unos meses después de que los cuatro telescopios de ASAS-SN empezaran a facilitar datos. 

En la «pata trasera» de la Osa Mayor

Para Stanek, el hecho de que el programa diera un fruto tan raro y tan rápidamente sugiere que quizá esta clase de eventos son más comunes de lo que piensan los astrónomos. "Encontramos uno nada más cruzar la puerta -afirma Stanek-. Por eso nos animamos a pensar que la media de TDEs podría ser superior a uno cada año o dos. Cualquiera podría decirnos que, sencillamente, hemos tenido suerte, pero cuando tienes suerte una y otra vez, es que hay algo que estás haciendo bien. Puede ser que el número de TDEs sea mayor de lo que la mayoría espera, lo que significa que podremos ver más en un futuro próximo".

Thomas Holoien dirigía las observaciones y el análisis de posibles TDEs cuando el evento empezó a producirse, el pasado 25 de enero. El suceso parecía estar localizado en la "pata" trasera izquierda de la Osa Mayor, justo entre las estrellas Alula Borealis y Praecipua. Holoien catalogó el objeto como ASASSN-14ae, pensando que se trataba de una supernova, aunque de una con un aspecto poco corriente. Pero su patrón de brillo terminó por indicar que se trataba de otra cosa muy diferente y pronto pudieron determinar que lo que estaban viendo era un TDE.

Basándose en la cantidad de energía liberada durante el evento, los investigadores calcularon que solo una parte relativamente pequeña de la estrella capturada (equivalente a la masa de Júpiter) había sido succionada por el agujero negro.

Según las teorías vigentes, los agujeros negros no consumen estrellas enteras muy a menudo, tal vez solo una cada entre 10.000 y 100.000 años. Pero con qué frecuencia los agujeros negros le dan un "bocado" a una estrella pasajera, es una cuestión muy diferente y que no tiene, por ahora, respuesta alguna. ASAS-SN podría ayudar a dar una respuesta.




Fuentes: ABC.es