Con la misma filosofía que un ascensor espacial, la posible planta de energía fotovoltaica en órbita geosincrónica está en estudio. Por supuesto, la energía es limpia y sin interrupciones, pero presenta el inconveniente de ser enviada a la tierra, con alto rendimiento y enterita. Parece que la solución al problema podría ser recibir en Tierra la energía producida en forma de ondas de radio.
Para mas información, pincha aquí.
Una posible planta solar orbitando la tierra... en unos 20 años.
Amir D Aczel: "Entrelazamiento"
Voy a repetir en este blog lo que podeis encontrar en mi web http://cosmosabs.googlepages.com (donde redacté este comentario del libro).
El motivo es que actualmente la web gratuita de Google no la actualizo desde hace tiempo, ya que encuentro más cómodo postear algo en este blog, también de Goggle, así que todo queda en familia.
Entrelazamiento, el mayor misterio de la física.
Hace unas semanas pasé por la librería y como siempre, un vistazo por el estante de las ediciones de bolsillo, en especial de la editorial Crítica Drakontos bolsillo.
Vi este ejemplar “Entrelazamiento: el mayor misterio de la física” y me vino a la memoria algún artículo de Investigación y Ciencia que había leído hacía tiempo sobre este fenómeno cuántico.
También me vino a la memoria el arduo camino que suponía leer esos artículos, normalmente de alto nivel, demasiado para mi comprensión. Siempre acababa leyendo hasta el final, pero me cubría de larga sombra el reconocer que poco o nada había entendido: llegaba al final solo por ansias de conocimiento, no porque me enterase de mucho.
Ojeé por primera vez este ejemplar en la misma librería, de autor para mí desconocido y decidí, como otras tantas veces, comprarlo. No sabía si para volver de nuevo a no enterarme de nada o si por el contrario supondría una ayuda a mi sed de conocimiento cuántico...
Ya que lo he leído, solo puedo decir que me ha fascinado. Hay muchas cosas que se me han escapado, pero creo que la esencia de la teoría cuántica se me está pegando, gracias a este “entrelazamiento”.
Solo voy a comentaros unas cuantas cosas del libro. Quizá solo lo que más recuerde, que tampoco no tiene que ser lo más importante, pero es posible que os llene de interés mis palabras y lo compréis. Yo no gano nada, mi interés es solo divulgativo.
El experimento de Thomas Young.
A muchos os vendrá a la memoria este legendario experimento. Siempre he tenido problemas para entender interferencias entre ondas, (y más todavía cómo demonios pueden interferir partículas como si fuesen ondas, ahí es nada!) pero es cierto que desafía completamente el sentido común y eso la hace maravilloso y atrayente.
Entrelazamiento describe una vez más este experimento de las rendijas. Al iluminar una pantalla con un foco de luz todos sabemos que ésta se ilumina sin más. Un manchón blanco cubrirá la pantalla. Sabemos por pura y simple intuición que no aparecerá ningún patrón en la pantalla, solo la iluminamos.
Nota: clicar el las imágenes para agrandar.
Bien, pues pongamos un par de cortes paralelos entre el foco y la pantalla. Esto nos demuestra ahora la naturaleza ondulatoria de la luz: ya no aparece un manchón blanco sin más, ahora hay un dibujo en la pantalla indicando ciertamente interferencias entre la luz que llega por las dos rendijas. Para entenderlo, nuestro profe de física en el instituto no se cansó de hablarnos de la naturaleza ondulatoria de la luz. Como las ondas que se crean en el estanque al lanzar una piedra, interfieren a pasar por dos aberturas, sumando o cancelando las pequeñas olas generadas en el estanque.
Hasta aquí, vale.
Y si cambiamos ahora el foco de luz por uno capaz de emitir fotón a fotón? De uno en uno. En principio, dejemos que actúe nuestra intuición: ahora no debería aparecer ni mucho menos un patrón de interferencia: un solo fotón es incapaz de pasar a la vez por las dos aberturas para producir interferencias.
Es eso lo que ocurre? La respuesta es NO!!
Al emitir partícula a partícula de luz, vuelve a aparecer la interferencia! Cómo es eso?
Bueno, esto realmente desafía la intuición. Realmente puede pasar cada fotón por las dos aberturas? Y si es así, cómo sale la interferencia?
Entrelazamiento: el mayor misterio de la física intenta aclararnos un poco el tema. En principio, yo he dibujado “bolas” para simbolizar los fotones, pero los fotones ni son bolas ni nada que se le parezca. Intuitivamente, una bola o pasa por una rendija, o por la otra. No por las dos a la vez. Abandonemos la idea de que una partícula subatómica tiene forma. No la tiene. Solo sabemos que hay posibilidades de encontrar la partícula aquí o allá, pero el mundo subatómico, cuántico, es así, sin formas definidas.
Parece ser que por probabilidades, un fotón pasará por las dos aberturas. Después, interactúa consigo mismo, produciéndose el patrón. Si repetimos el experimento reiteradas veces para poder iluminar finalmente la pantalla, no saldrá el borrón de la primera figura. Aparecen interferencias. Ahí es nada.
Alguien un poco ávido podrá decir que bueno, intentémoslo con algo más “consistente” en vez de con fotones... porqué no lanzamos átomos? O mejor aún... lancemos grupos o “pelotas de átomos”. Como anteriormente, dejemos actuar nuestra intuición.
La intuición nos dice que ahora sí. Al lanzar grupos de átomos (en este caso pelotas de 60 o 70 átomos de Carbono, como veremos después) algunos pasaran por una abertura, otros por la otra, y otros saldrán rebotados en las paredes igual que rebota la pelota de reglamento en el larguero de la portería al chutar Ronaldiño...
...pues de eso nada. Nos vuelve a fallar la intuición. VUELVE A PRODUCIRSE EL PATRÓN EN LA PANTALLA. Aún enviando esos grupos de átomos. Esto se ha experimentado en la Universidad de Viena, y los grupos de átomos los científicos les llaman “fullerenos”.
Esto vuelve a confundir nuestra intuición. Está claro que la intuición humana, de poco sirve en el mundo cuántico. A veces, las cosas no siempre son lo que parecen.
Es fascinante descubrir que hay cosas que se nos escapan a la comprensión. La mecánica cuántica está repleta de observaciones, resultados y conclusiones fantasmagóricas.
El experimento de la imagen fantasma.
Si el experimento anterior huye de la comprensión humana, pues el que comentaré ahora, no digamos.
Entrelazamiento explica a lo largo de varios capítulos muchas experiencias que se han ido llevando a cabo en universidades y laboratorios. También recorre los nombres mas ilustres o influyentes con relación a la mecánica cuántica: Schrödinger , Heisenberg, Einstein, Bohr... Recuerdo sobre todo la “lucha” entre Einstein i Bohr. El primero, no convencido de la mecánica cuántica, arremetía contra Bohr, defensor de esta teoría, siempre que coincidían. Einstein lo hacía con agudos problemas imaginarios intentándolo convencer de que la teoría cuántica no era correcta. Bohr casi siempre salía airoso, excepto en una ocasión, donde en verdad estuvo en jaque (él y la teoría cuántica de la materia).
Comentado esto, resta decir que el propio Einstein tuvo bastante que ver con el descubrimiento de esta propiedad tan interesante como fantasmagórica de la materia: el entrelazamiento. Lo interesante, es que él nunca estuvo de acuerdo con esta propiedad que se deduce de la mecánica cuántica.
“Grosso modo” se puede explicar el entrelazamiento como en la misma contraportada del libro: dos partículas, si quedan entrelazadas, quedan “unidas” para siempre, como si fuesen la misma partícula.
Bueno dicho así, no parece que haya nada de extraordinario, una pareja se casa y son marido y mujer “para siempre” no? Quizás el ejemplo no sea muy acertado, pero ilustrará lo que a continuación quiero explicar. Si ambos componentes de la pareja se separan y supongamos que la mujer se va de viaje a Honolulu y el hombre se va a ver los Fiordos noruegos, sus vidas y acontecimientos son totalmente independientes. Mientras uno puede caer por la borda del barco, el otro puede estar tomándose un capuchino con nata bien calentito en una cafetería. La acción de uno, no influye para nada en la vida del otro, por muy pareja que sean.
Las circunstancias cambian si hablamos de partículas entrelazadas en el mundo subatómico. Dos partículas con esa particularidad, quedan enlazadas de tal manera que aunque éstas se separen (y se pueden separar TODO lo que se quiera) quedan enlazadas de tal manera que un cambio de estado de la primera instantáneamente repercute en el estado de la segunda y viceversa.
Esto solo ocurre a escala subatómica. Si una partícula de un par entrelazado empieza a girar por cualquier circunstancia en sentido contrario, pues la otra, inmediatamente cambiará también. A escala habitual y macroscópica, por ejemplo con nuestra parejita anterior, esto no tiene sentido. No esperaremos que al caer el compañero por la borda del barco, se lance inmediatamente la chica al suelo de la cafetería buscando el agua. No. Esto solo es a escala digamos
”fotónica”.
Hablemos del entrelazamiento y el experimento fantasma que quería comentar.
Realmente, mas que partículas entrelazadas, es más fácil producir fotones, luz, entrelazados usando una fuente láser. El láser se hace pasar por un cristal de borato de radio. En el libro explica sus características y al atravesar el láser este cristal, aparece la luz entrelazada.
Ni idea si el láser al pasar por el cristal cambia de otras propiedades (color intensidad...) si alguien lo sabe, que me lo explique a la dirección de correo electrónico que debe aparecer al principio del Blog.
Bien, decir que este experimento se ha llevado a cabo en la universidad de Maryland , Baltimore y desde luego no es invención mía.
Una vez tenemos la luz entrelazada, se separa en dos haces por polarización; digamos el haz A y el haz B. Si el primer haz, A, se le hace pasar con ayuda de unas lentes por una rendija con una forma cualquiera de figura, es fácil deducir (si el óptico que nos ha hecho el apaño es bueno) que se formaría en una pantalla de proyección una imagen de la figura que hay en la rejilla, supongamos una forma de estrella.
Hasta aquí todo normal. Ahora veamos el otro haz B que separado del primero va por su camino, con sus fotones entrelazados al primer haz A. El haz B campando a sus anchas, le intercalamos una serie de lentes como al haz A, PERO EL HAZ B NO PASA EN ABSOLUTO POR RENDIJA ALGUNA, NO ENTRA EN CONTACTO CON NINGUNA FORMA DE ESTELLA.
Veamos alguien apuesta por la imagen que se formaría en la pantalla del haz B? Un borrón acaso? Un punto? Saldría la imagen del ratón Mickey que no viene a cuento? Alguien quizás piensa que el segundo haz adivina por donde ha pasado el primero y tiene las narices de proyectarnos la imagen de la estrella?
El resultado es realmente sorprendente, fantasmagórico o quizás increíble. En forma ideal del experimento (realmente se han de hacer modificaciones para que esto funcionara así) realmente se formaría la misma imagen con el haz A y con el B, siendo solo el primero (haz A) el que ha estado en contacto con la rejilla que tiene gravaba una forma de estrella. La siguiente figura, lo ilustra.
Bien este mecanismo es ideal, como he comentado antes, realmente no funcionaría. Para que realmente funcione, se debe informar al haz B de lo que ha de hacer, con un bucle cerrado, tal y como resumo en la siguiente figura. Este bucle de información implica que se ha de usar un canal clásico de información (luz, no efecto de entrelazamiento) y reduce la velocidad de cambio de un haz a otro a la velocidad de la luz.
De todos modos, el efecto de imagen fantasma es real y se observa, sin haber pasado por la rejilla grabada!!
Conclusiones arriesgadas.
La experiencia de “la imagen fantasma” es totalmente real. Huye de nuevo de la intuición, como la experiencia de Young aplicada a grupos de átomos. Esto, es muy interesante, desde luego creo que mucho más que ponerse a mirar la porquería de programación que hacen por la tele...
Con detenimiento, qué es el entrelazamiento? Funciona realmente? Realmente funciona, es un principio físico tan fundamental como la gravedad que nos aprieta contra el suelo. Otra cosa es intentar explicarla. Yo no puedo, pero quizás alguien por ahí que lea esto esté mas enterado y sea tan amable de explicármelo para divulgarlo. Leer este libro Entrelazamiento: El mayor misterio de la física me ha ayudado a enterarme de muchas cosas, aunque no llego a un nivel profundo del porqué.
Recientemente he comprado de la misma editorial “el universo elegante” de Brian Greene y “hiperespacio” de Michio Kaku. Ojear por encima estos dos nuevos libros como he podido hacer hasta ahora, me han hecho volar la imaginación para explicar los fenómenos de mas arriba:
Podría ser que los fotones entrelazados creen una especie de “túnel” dimensional que realmente comunique los fotones como si estuviesen juntos, aunque nosotros los veamos separados?
El hiperespacio recreado en el libro de Michio Kaku podría explicar estos fenómenos? Según parece, emplear más dimensiones de las tres espaciales y la temporal a que estamos acostumbrados, ayuda a unificar las diversas fuerzas de la naturaleza.
La nueva teoría de las supercuerdas, que a la vez utiliza hasta 10 dimensiones, puede explicar estos fenómenos?
Quizás en un futuro, que espero cercano, se pueda dar respuesta directa. A veces oigo de la gente lo de “huy está ya todo descubierto”. Ni mucho menos, hay cosas por descubrir y con esta serie de libros de divulgación científica me doy cuenta que no tenemos claro ni qué es el espacio, el tiempo, la energía o la materia.
A mi me da a que TODO son diversas manifestaciones de lo mismo.
Estas son las cosas interesantes de las que espero seguir escribiendo aquí.
Michio Kaku: Hiperespacio
Voy a repetir en este blog lo que podeis encontrar en mi web:
http://cosmosabs.googlepages.com/hiperespacio
el motivo es que actualmente la web gratuita de Google no la actualizo desde hace tiempo, ya que encuentro más cómodo postear algo en este blog, también de Goggle, así que todo queda en familia.
Unos preliminares sobre este interesante libro del popular divulgador Michio Kaku "Hiperespacio" editorial Crítica Drakontos bolsillo.
En el capítulo "Matemáticos y visionarios" , M. Kaku nos adentra en la tortuosa vida de Georg Bernhard Riemann, a partir de ahora, Riemann. Es curioso que un personaje extraordinariamente tímido y huraño, hiciese reventar los cimientos de la geometría Euclidiana en una conferencia sobre “fundamentos de la geometría”, lugar donde se supone que uno expresa sus dotes de orador.
Se nos muestra la profundidad e importancia de las ideas de Riemann, que extendió matemáticamente el número de dimensiones espaciales para explicar las diversas fuerzas de universo. Utilizando el concepto de campo, llegó a desarrollar el tensor de Riemann. Aun con graves problemas de salud, este matemático salía adelante, plantando los cimientos matemáticos del Hiperespacio, tema principal del libro. Einstein y Maxwell serían los futuros científicos que aprovecharían la potencia del trabajo de Riemann.
Seguramente os llegará a la mente ciertas películas o libros de ciencia-ficción si hablamos de agujeros de gusano. Esa posibilidad siempre atrayente de comunicarnos de forma instantánea con otros mundos... otros universos. Riemann fue el primero en introducir este concepto y en el libro queda bien explicado.
Hasta el final del capítulo, se hace un recorrido por ese nuevo mundo fantasmal o milagroso, si incorporáramos más dimensiones espaciales en nuestra vida, vale la pena leerlo.
Se podría resumir el capítulo "el hombre que vió la cuarta dimensión". Una de las formas mas usadas para entender la cuarta dimensión es imaginar que nosotros, seres tridimensionales todopoderosos contemplamos un mundo bidimensional, donde figuras geométricas planas hacen su vida cotidiana. Podemos imaginar que desde nuestra perspectiva introducimos el dedo al plano bidimensional “Planilandia” y sus seres huirían pasmados al ver como aparece de la nada una serie de círculos, secciones de nuestro dedo, que desaparecen al sacarlo de ese limitado espacio.
Imaginar que existen mas dimensiones y como interferirían en nuestro mundo tridimensional, como si fuéramos habitantes de planilandia, ha sido objeto de estudiosos a la largo de la historia. H. G. Wells contribuyó a la popularización de la cuarta dimensión con sus obras “el hombre invisible” , “la historia de Plattner” o “la máquina del tiempo” (no olvidemos que el tiempo, a partir de las teorías de Einstein, todos deberíamos considerarlo como una dimensión más). Sin embargo, hubo un hombre que dedicó grandes esfuerzos a popularizar y visualizar la cuarta dimensión: Charles Hinton.
Hinton se dio cuenta que puede haber como mínimo tres formas de acercarnos a la cuarta dimensión:
. Examinando sombras. Imaginemos que proyectamos la sombra de un cubo tridimensional a un plano como “Planilandia”. Sus habitantes pueden imaginar el cubo tridimensional observando sus sombras, aunque no lo puedan ver. Nosotros podríamos imaginar un cubo u otra figura tetradimensional observando sus sombras en tres dimensiones.
. Examinando despliegues. Imaginemos que desplegamos un cubo como lo hacíamos con recortables en el cole. El despliegue es bidimensional. Un cubo de cuatro dimensiones también tendría que poderse desplegar y así es. Es una figura tridimensional, el llamado tesseract .
. Examinando secciones. Imaginemos las formas irregulares que producía mi dedo tal y como he explicado al principio en un país bidimensional. Se supone que la incursión de una figura de cuatro dimensiones en la nuestra, produciría una serie de formas tridimensionales variables que incluso nos parecerían salir de la nada.
Bueno, y esto de la cuarta dimensión realmente existe, se puede ver, se puede vivir, experimentar o solo es palabrería? Lo que he deducido leyendo este libro de Michio Kaku es que realmente existe, pero no podemos medirla por pequeña. Exageradamente pequeña para que podamos contactar con ella, aunque se recurre a la cuarta dimensión o mas de ellas para explicar fenómenos de la naturaleza y no precisamente ocultos no, hechos cotidianos... como por ejemplo el movimiento de la luz.
Hasta el final de este interesante capítulo, el autor nos sorprende con un exposición de cómo seria el contacto con seres de mas dimensiones o como seria nuestra vida de ajetreada viviendo en un hogar tridimensional. ¡Dios mio que estrés.
Hasta aquí llegan mis comentarios. Vivimos realmente en un universo plagado de ocultas dimensiones, necesarias para expolicar su comportamiento?.
Vuestro turno para descubrir cosas nuevas en este interesante libro.
Giroscopios: de la teoría al espacio
Aquí coloco un par de curiosos videos sobre giroscopios.
Este primero, para repasar un poco de teoría y sus aplicaciones. La verdad es que parece mentira lo que se ve, parece que es un desafío a la gravedad!
Este otro, aplicaciones de la estabilidad que obtenemos en microgravedad...
...curioso no?
Inesperado nuevo agujero en Júpiter
Nos ha pillado a todos los aficionados a la Astronomía por sorpresa: nuevo impacto de lo que se supone ha de ser un meteorito o cometa, en Júpiter.
Las mismísimas Nasa o Esa no detectaron a priori el impacto de Ayer. Ahora, rondan algunas fotos interesantes por la red. Esta, la he sacado de Neoteo, revista online muy recomendada.
El "globo" de color blanco de la foto delata el lugar del impacto. Puede parecer mediocre o incluso desprovisto de importancia. Que no se engañe nadie. El "castañazo" parece ser que tiene el diámetro equivalente al de todo nuestro planeta. Y si hubiese caído aquí?
Pienso que merece la pena insistir en que los objetos peligrosos que nos orbitan deben ser catalogados y estudiados todos, no sea que algun dia nos caiga algo...
Ágora: Alejandro Amenabar con la ciencia
He visto en cuaderno de vitácora, uno de mis blogs preferidos, el anuncio de una película relacionada con los orígenes de la ciencia. Ya era hora de una producción de este tipo.
El artífice de la cinta es ni más ni menos que Alejandro Amenabar, famoso director por "Los otros" o "Mar adentro".
Parece que relaciona la legendaria BIBLIOTECA DE ALEJANDRÍA con HIPATIA, la mujer astrónoma que estuvo antaño relacionada con la dirección de la mencionada Biblioteca.
Si no me equivoco, la actriz Raquel Weisz da vida al personaje de Hipatia, que tantos recuerdos nos despierta a los fans de CARL SAGAN, al recopilar en los primeros capítulos de su mítica serie COSMOS, la lucha de esta mujer por conservar el patrimonio humano de la sabiduría lograda hasta entonces.
Aqui os pongo el teaser, no hay desperdicio.
Grafeno: el material sorprendente.
Este material se está convirtiendo en toda una revolución, desde que se descubrió hace unos años.
Su estructura es realmente peculiar. Se asemeja a un panel de abeja, con hexágonos conectados entre sí, pero en un plano bidimensional tal y como muestra la imagen de wikipedia.
Al tener estructura de lámina, nos podemos preguntar por el grosor. Solo tiene un átomo de grueso y eso lo convierte, a mi entender, en único.
Observad en la imagen simbólica la disposición de los átomos de Carbono. Parece mentira que esta estructura sea la más robusta de todas las conocidas.
Imaginemos ahora que este plano lo "enrrollamos" sobre si mismo. Formaríamos lo que se llama un nanotubo.
Pues bien, según la conformación de los exágonos, el nanotubo puede ser semiconductor o incluso superconductor. Además, de extrema resistencia, ya que es el material supuestamente elegido si algún dia se construyera un ascensor espacial.
Ahora podemos pensar que en vez de "enrrollar" las planchas de grafeno sobre un único eje axial, intentemos "plegarlo" sobre si mismo, sobre un punto, a modo de balón. Tendríamos lo que se llaman fullerenos o fulerenos. Auténticas bolas formadas por unos pocos átomos, como en la imagen de abajo.
Las aplicaciones están el pleno estudio, que podrían ser en medicina, o superconductividad.
Estoy seguro que oiremos hablar bastante del grafeno y derivados en un futuro próximo.
Se acerca el nuevo cometa: Lulin
Muchos de nosotros recordamos con agrado la visión de los cometas Yakutake o el Hale-Bopp. Será este nuevo cometa tan impresionante? mmm... me dá a que no.
Según parece, será posible verlo con prismáticos hacia finales del mes de Febrero, más concretamente el día óptimo podría ser sobre el 24. Es una lástima, ya que si no ocurre algo extraordinario, su magnitud quedará justo al borde de ser visible a simple vista. De todos modos, deberíamos mirar hacia el SE, a media altura para localalizarlo. Bueno, como no sabemos si podremos verlo por mal tiempo y demás, pues una foto no está mal. Haz clic sobre ella para ampliar.
Es curiosa la aproximación del Cometa Lulin. Según parece, el movimiento es retrógrado respecto a los planetas y viene justo en el plano de la eclíptica. Lo mejor de todo, es que dentro de poco estará alineado con el sistema Sol-Tierra con lo que lo tendremos de "punta" visto desde la Tierra. Curioso.
Por cierto, en su máxima aproximación a la Tierra, lo tendremos a la segura distancia de más de 60 millones de Km. Eso va para los que pensaban que el Large Hadron Collider nos destruiría ...
Como digo, es una lástima que no sea de la vistosidad de cometas anteriores, pero habremos de estar atentos a las fotos que sin duda harán aficionados de todo el mundo... a ver si hay sorpresas.
Saludos!
LEDs: iluminando el futuro
Desde hace tiempo nos acompañan estos pequeños componentes electrónicos, básicamente como indicadores o pilotos, más que para iluminar. Parece que la cosa va a cambiar en un futuro cercano.
Ya aparecen las primeras iluminarias públicas, faros de coches, lámparas de escritorio, pantallas de portátiles, linternas... todos ellos con diodos emisores de luz.
Sus ventajas son evidentes:
- Son realmente frios, lo que indica que tienen un rendimiento excelente; no convierten casi todo el precio de factura que pagas en calor innecesaria. Mientras que una bombilla de filamento te hace perder 9 de cada 10 euros que pagas por su consumo, los LEDs solo te hace perder 1.
- Son realment epequeños, ultraportátiles, resistentes a golpes, y se les puede dar la forma que quieras con la carcasa adequada, como un "hojo de buey" o dicroica.
- Duran unas 50 veces más que las bombillas tradicionales.
Hace dias que busco inconvenientes a este novedoso sistema de iluminación, pero sólo encuentro uno: el precio. Tengo pleno convencimiento que en pocos años abaratarán el coste. Los LEDs eliminarán del mapa a las tradicionales bombillas (llamadas a la jubilación recientemente) y demás luces incandescentes, con semejante desaprovecho energético.
Un buen lugar para conocerlos:
Wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LED