La antimateria triunfa en los diez mejores de la f¨ªsica 2010
El CERN, un planeta extrasolar y la mec¨¢nica cu¨¢ntica a escala visible, entre los descubrimientos descollantes en 2010, seg¨²n el Instituto de F¨ªsica brit¨¢nico
A final de a?o, los expertos de varias instituciones y revistas de prestigio internacional hacen sus clasificaciones para destacar los mejores descubrimientos de los ¨²ltimos doce meses. El Instituto de F¨ªsica brit¨¢nico, a trav¨¦s de su secci¨®n Physicsworld, se centra en esta rama de la ciencia. Es dif¨ªcil medir, comparar y elegir avances muy variados y procedentes de distintos pa¨ªses y ¨¢reas de investigaci¨®n, pero en 2010, destaca el CERN (Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas). El primer puesto de la lista es para dos experimentos con antimateria (antihidr¨®geno) realizados en ese centro, peor tambi¨¦n merece una menci¨®n especial, como cab¨ªa esperar, su nuevo acelerador, el LHC, en el que este a?o ha empezado el trabajo de f¨ªsica experimental. Los 10 mejores de la f¨ªsica 2010 para Physicsworld son:
1.- ?xitos con antihidr¨®geno.
El equipo internacional Alpha, en el CERN, ha logrado retener 38 ¨¢tomos de antihidr¨®geno en una trampa especial ultrafr¨ªa durante el tiempo suficiente, aunque sean fracciones de segundo, para poder medir sus propiedades con detalle, algo que los f¨ªsicos del experimento creen poder hacer el a?o que viene. La investigaci¨®n puede dar pistas sobre por qu¨¦ en el universo hay mucha m¨¢s materia que antimateria. El antihidr¨®geno no es una novedad, pero s¨ª lo es la nueva tecnolog¨ªa que permite contener esos ¨¢tomos, que fue anunciada en noviembre. Pocos d¨ªas despu¨¦s, otro equipo en el CERN, Asacusa, anunci¨® haber logrado producir haces de antihidr¨®geno adecuados para realizar mediciones espectroc¨®picas y explorar sus propiedades.
2.- Atm¨®sfera de exoplaneta.
Un grupo de astr¨®nomos de Canad¨¢ y de Alemania hicieron este a?o, por primera vez, mediciones directas de la atm¨®sfera de un planeta fuera de nuestro Sistema Solar. Con el conjunto de grandes telescopios VLT (del Observatorio Europeo Austral, ESO, en Chile) estudiaron el planeta HR8799, que est¨¢ a 130 a?os luz de la Tierra y lograron obtener espectros de luz de su atm¨®sfera.
3.- Efectos cu¨¢nticos a simple vista.
La observaci¨®n de un comportamiento cu¨¢ntico en un objeto a escala macrosc¨®pica, visible a simple vista, ocupa el tercer lugar entre los 10 mejores de la f¨ªsica en 2010 (ha merecido el primer puesto en la lista general de descubrimientos del a?o de la revista Science). Andrew Cleland y John Martins crearon un aparato muy simple que, a temperaturas ultrabajas, adquiere un estado de superposici¨®n, vibrando mucho y poco simult¨¢neamente. "Es como el gato de Schor?dinger, que esta muerto y vivo a la vez", dice Cleland.
4.- La capa de invisibilidad.
La investigaci¨®n de la invisibilidad est¨¢ resultando sorprendentemente din¨¢mica en los ¨²ltimos tiempos. Unos cient¨ªficos de EE UU y de Singapur acaban de anunciar que han construido una capa de invisibilidad capaz de esconder objetos bidimensionales de considerable tama?o (mil¨ªmetros) para este tipo de experimentos, en el rango de luz visible, mientras que otros colegas del Reino Unido y de Dinamarca aseguran haberlo logrado con objetos tridimensionales, tambi¨¦n milim¨¦tricos.
5.-L¨¢ser ac¨²stico.
Dos grupos independientes han anunciado los primeros l¨¢seres ac¨²sticos, de fonones, que emiten ondas ac¨²sticas coherentes de modo similar al de los l¨¢seres convencionales que emiten ondas de luz coherente. Dado que el sonido penetra en muchos materiales, estos l¨¢seres podr¨ªan utilizarse para obtener im¨¢genes tridimensionales de nanoestructuras min¨²sculas.
6.- Superfot¨®n.
Pese a que muchos f¨ªsicos pensaban que ser¨ªa pr¨¢cticamente imposible, un equipo alem¨¢n ha creado un condensado Bose-Einstein (BEC) de fotones, un superfot¨®n. Los BEC se forman cuando las part¨ªculas llamadas bosones se enfr¨ªan hasta que todas ellas est¨¢n en el mismo estado cu¨¢ntico. Aunque los fotones son bosones, se consideraba que, dado que se crean y destruyen muy f¨¢cilmente al interactuar con la materia, ser¨ªa muy dif¨ªcil enfriarlos para formar un BEC. El hallazgo puede tener aplicaciones interesantes, por ejemplo en la fabricaci¨®n de nuevos chips.
7.- Relatividad.
Unos investigadores estadounidenses han utilizado dos de los m¨¢s precisos relojes ¨®pticos del mundo para demostrar que el tiempo corre m¨¢s deprisa en un reloj que est¨¢ situado s¨®lo 33 cent¨ªmetros m¨¢s arriba que el otro, y que el tiempo corre m¨¢s despacio en un reloj que se desplaza a menos de 35 kil¨®metros hora respecto al otro. No hay nada intr¨ªnsecamente nuevo en estos experimentos, ya que la teor¨ªa de la relatividad de Einstein est¨¢ bien demostrada, pero es sorprendente que se puedan apreciar estos efectos en distancias y velocidades de escala humana, resalta Physicsworld.
8.- Telepresencia.
Unos investigadores de la Universidad de Arizona han dado un paso importante este a?o hacia la telepresencia tan habitual en la ciencia ficci¨®n al inventar una pantalla hecha de un pol¨ªmero fotorefractivo que reacciona muy r¨¢pidamente a la luz laser. Con su t¨¦cnica de holograma logran proyectar una escena en movimiento, en tres dimensiones y en tiempo real en un lugar diferente de donde se est¨¢ realmente produciendo.
9.- Peque?o prot¨®n.
Los f¨ªsicos llevan m¨¢s de 90 a?os haciendo mediciones del prot¨®n y cabr¨ªa esperar que conocieran perfectamente su tama?o. Sin embargo, un equipo internacional liderado por f¨ªsicos del Instituto Max Planck de ?ptica Cu¨¢ntica (Alemania) afirman ahora que el prot¨®n es aproximadamente un 4% m¨¢s peque?o de lo que se cre¨ªa. Ellos han hecho los experimentos con hidr¨®geno mu¨®nico, en el que el electr¨®n es reemplazado por el mucho m¨¢s pesado mu¨®n.
10.- El nuevo acelerador.
Physicsworld cierra su lista de los 10 avances m¨¢s importantes del a?o con el nuevo acelerador de part¨ªculas LHC, en el que los expertos del CERN lograron el pasado marzo las primeras colisiones de protones a energ¨ªa de 7 teraelectronvoltios, la m¨¢s alta nunca alcanzada en un acelerador. Durante las ¨²ltimas semanas del a?o, en lugar de protones se han hecho chocar iones de plomo. La operaci¨®n del acelerador este a?o ha proporcionado enormes cantidades de datos a los cient¨ªficos.
Con la vista puesta en 2011: Marte, J¨²piter y Mercurio
Los astr¨®nomos van a estar tan ocupados el a?o que viene con sus nuevos observatorios y sondas espaciales, como lo han estado este a?o, anuncian los expertos del Instituto de F¨ªsica brit¨¢nico. Para noviembre de 2011, Rusia tiene previsto enviar la sonda Fobos Grunt a la luna Fobos de Marte para tomar all¨ª un trozo de roca y traerlo a la Tierra, mientras que la NASA enviar¨¢ su cuarto veh¨ªculo todoterreno al planeta rojo, el Curiosity, considerablemente m¨¢s grande y complejo que los anteriores. Igualmente debe partir el a?o que viene, en agosto, la sonda Juno, de la NASA, con destino a J¨²piter, y antes, en marzo, otra nave, la Messenger, se pondr¨¢ en ¨®rbita de Mercurio tras seis a?os y medio de viaje desde que parti¨® de la Tierra.
Tambi¨¦n mirando hacia el cielo, habr¨¢ que seguir pendientes en 2011 del telescopio Kepler, lanzado al espacio en 2009 para buscar planetas tipo Tierra en ¨®rbita de otras estrellas. Mientras tanto, la NASA dir¨¢ el adi¨®s definitivo a su flota de transbordadores espaciales, que tienen pendientes dos vuelos m¨¢s antes de ser retirados, o tres como mucho, si as¨ª lo decide el Congreso estadounidense. En a ¨²ltima misi¨®n prevista del Endeavour ir¨¢ a la Estaci¨®n Espacial Internacional el detector de rayos c¨®smicos AMS. En Chile empezar¨¢ a funcionar, probablemente, el nuevo Telescopio de B¨²squeda de Energ¨ªa Oscura, dise?ado por f¨ªsicos de Fermilab (EE UU) para estudiar la aceleraci¨®n de la expansi¨®n del universo.
El Instituto de F¨ªsica destaca entre los hitos previsibles de 2011 la celebraci¨®n del A?o Internacional de la Qu¨ªmica, y entre los aniversarios, el centenario del descubrimiento de la superconductividad, as¨ª como los 25 a?os de los materiales superconductores de lata temperatura. Entre las inauguraciones, habr¨¢ que estar pendientes de la National Ignition Facility estadounidense, que funciona enfocando la energ¨ªa de 192 l¨¢seres que sobre un min¨²sculo blanco de hidr¨®geno en sus experimentos dirigidos a obtener fusi¨®n nuclear. Para la pr¨®xima primavera se empezar¨¢ a utilizar deuterio y tritio como combustible en los experimentos para intentar alcanzar la primera ignici¨®n, es decir, el momento en que la instalaci¨®n genera m¨¢s energ¨ªa a partir de la fusi¨®n que la requerida para iniciar las reacciones.
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