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Gravedad cuántica revelada: los científicos descifran el código cósmico que desconcertó a Einstein

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Gravedad cuántica revelada: los científicos descifran el código cósmico que desconcertó a Einstein

Los investigadores han desarrollado un método para medir la gravedad a nivel microscópico, lo que supone un avance significativo en la comprensión de la gravedad cuántica. Crédito: SciTechDaily.com

Los físicos están midiendo con éxito la gravedad en el mundo cuántico, detectando una débil atracción gravitacional sobre una partícula diminuta utilizando una nueva técnica que utiliza imanes levitantes, lo que acerca a los científicos a resolver los misterios del universo.

Los científicos están cerca de descubrir las fuerzas misteriosas del universo después de descubrir cómo medir la gravedad a nivel microscópico.

Los expertos nunca han comprendido del todo cómo funciona la fuerza descubierta por Isaac Newton en el pequeño mundo cuántico.

Incluso Einstein quedó desconcertado por la gravedad cuántica y, en su teoría de la relatividad general, afirmó que no existían experimentos realistas que pudieran mostrar una versión cuántica de la gravedad.

Un gran avance en la gravedad cuántica

Sin embargo, físicos de la Universidad de Southampton, en colaboración con científicos europeos, han logrado detectar una débil atracción gravitacional sobre una partícula diminuta mediante una nueva técnica.

Afirman que esto podría allanar el camino para descubrir la elusiva teoría de la gravedad cuántica.

La experiencia, publicada en el Los científicos progresan Journal, utilizó imanes levitantes para detectar la gravedad en partículas microscópicas, lo suficientemente pequeñas como para rozar el reino cuántico.

Impresión artística del experimento cuántico.

Impresión artística del experimento cuántico. Crédito: Universidad de Southampton

Investigación pionera en gravedad

El autor principal, Tim Fuchs, de la Universidad de Southampton, dijo que los hallazgos podrían ayudar a los expertos a encontrar la pieza que falta del rompecabezas en nuestra imagen de la realidad.

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Y añadió: “Durante un siglo, los científicos han intentado, sin éxito, comprender cómo funcionan juntas la gravedad y la mecánica cuántica.

“Ahora que hemos medido con éxito las señales gravitacionales en la masa más pequeña jamás registrada, significa que estamos cerca de darnos cuenta finalmente de cómo funciona en conjunto.

“A partir de ahí, comenzaremos a reducir la fuente utilizando esta técnica hasta llegar al mundo cuántico en ambos lados.

«Al comprender la gravedad cuántica, podríamos resolver algunos de los misterios de nuestro universo, como cómo comenzó, qué sucede dentro de los agujeros negros, o unir todas las fuerzas en una gran teoría».

La ciencia aún no comprende completamente las reglas del reino cuántico, pero se cree que las partículas y fuerzas en la escala microscópica interactúan de manera diferente que los objetos de tamaño normal.

Académicos de Southampton llevaron a cabo el experimento con científicos de la Universidad de Leiden en los Países Bajos y el Instituto de Fotónica y Nanotecnología en Italia, gracias a la financiación de la subvención Horizon Europe EIC Pathfinder (QuCoM) de la UE.

Su estudio utilizó una configuración sofisticada que involucra dispositivos superconductores, llamados trampas, con campos magnéticos, detectores sensibles y aislamiento de vibraciones avanzado.

Midió una atracción débil, de sólo 30 aN, sobre una pequeña partícula de 0,43 mg levitando a temperaturas bajo cero una centésima de grado por encima. cero absoluto – aproximadamente -273 grados Celsius.

Ampliando los horizontes de la investigación cuántica

Los resultados abren la puerta a futuros experimentos entre objetos y fuerzas aún más pequeños, afirmó el profesor de física Hendrik Ulbricht, también de la Universidad de Southampton.

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Y añadió: “Estamos superando los límites de la ciencia, lo que podría conducir a nuevos descubrimientos sobre la gravedad y el mundo cuántico.

“Nuestra nueva técnica, que utiliza temperaturas extremadamente frías y dispositivos para aislar las vibraciones de las partículas, probablemente será el camino a seguir para medir la gravedad cuántica.

“Revelar estos misterios nos ayudará a descubrir más secretos sobre la estructura misma del universo, desde las partículas más pequeñas hasta las estructuras cósmicas más grandes. »

Referencia: “Medición de la gravedad con masas levitantes en miligramos” por Tim M. Fuchs, Dennis G. Uitenbroek, Jaimy Plugge, Noud van Halteren, Jean-Paul van Soest, Andrea Vinante, Hendrik Ulbricht y Tjerk H. Oosterkamp, ​​febrero 23, 2024, Los científicos progresan.
DOI: 10.1126/sciadv.adk2949

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

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Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.

TAMPA, Fla. (WFLA) – Por primera vez en más de medio siglo, los astronautas despegarán de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida, la próxima semana.

Si todo va según lo planeado, la nave espacial Boeing Starliner en un cohete Atlas V se lanzará desde Cabo Cañaveral, lo que será la primera vez que humanos despeguen desde la estación espacial en casi 56 años.

La última vez que se lanzó un ser humano al espacio desde Ciudad del Cabo fue a bordo del Apolo 7 en 1968.

Los dos astronautas de la NASA asignados al primer vuelo espacial tripulado de Boeing, Butch Wilmore y Suni Williams, llegaron a su sitio de lanzamiento la semana pasada, poco más de una semana antes de su despegue programado para el 6 de mayo.

Wilmore y Williams volaron desde Houston al Centro Espacial Kennedy el 25 de abril y servirán como pilotos de pruebas para la cápsula Starliner de Boeing, que hace su debut con tripulación después de años de retrasos.

El Starliner, que despegará el viernes sobre un cohete Atlas, volará a la Estación Espacial Internacional para un crucero de prueba de una semana. Boeing está tratando de alcanzar a SpaceX, que lanza astronautas para la NASA desde 2020.

En los dos vuelos de prueba anteriores del Starliner de Boeing no había nadie a bordo. El primero, en 2019, no he aprobado a la estación espacial debido a problemas de software y otros. boeing repetí la demostración en 2022. Más recientemente, la cápsula era presa por problemas con los paracaídas y cinta inflamable que hubo que retirar.

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Wilmore enfatizó que se trataba de un vuelo de prueba destinado a descubrir todo lo que estaba mal.

“¿Esperamos que esto salga perfecto? Este es el primer vuelo humano de la nave espacial”, dijo a los periodistas. «Estoy seguro de que descubriremos cosas». Por eso hacemos esto.

La NASA contrató a SpaceX y Boeing hace una década, pagándoles miles de millones de dólares para transportar astronautas hacia y desde la estación espacial. La agencia espacial todavía quiere tener dos cápsulas para sus astronautas, incluso si la estación espacial cerrará en 2030.

«Es de vital importancia», señaló Wilmore.

Wilmore y Williams serán los primeros astronautas en viajar en un cohete Atlas desde el Proyecto Mercurio de la NASA a principios de los años 1960.

La Prensa Asociada contribuyó a este informe.

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

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El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)

Anoche (30 de abril), el sol desató una llamarada solar extremadamente poderosa, provocando cortes de radio generalizados en toda la región del Pacífico. La erupción alcanzó su punto máximo a las 19:46 EDT (23:46 GMT) y terminó poco después a las 19:58 EDT (23:58 GMT).

Erupciones solares son erupciones de el solque emiten intensas ráfagas de radiación electromagnética. Se crean cuando la energía magnética se acumula en la atmósfera solar y se libera. Las erupciones solares se clasifican por tamaño en grupos de letras, siendo la clase X la más potente. Luego están las bengalas de Clase M que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase X, seguidas por las bengalas de Clase C que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase M, las bengalas de Clase B son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase C y finalmente, las bengalas de Clase A que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase B y tienen sin consecuencias notables en la Tierra.

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

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Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert

La forma en que pensamos sobre los rayos tiende a ser algo direccional. Desciende del cielo en nítidos chorros eléctricos, el símbolo mismo del poder de la tormenta.

Pero no siempre caen rayos, y los científicos acaban de realizar una primera medición que puede ayudarnos a comprender cómo se forma esta poderosa fuerza de la naturaleza.

En cierto tipo de rayo que cae hacia el cielo, llamado rayo positivo ascendente, un equipo dirigido por el astrofísico Toma Oregel-Chaumont del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL) detectó y midió directamente la emisión de rayos x.

Los relámpagos positivos ascendentes son un tipo de relámpagos que comienzan con líderes cargados negativamente en un punto de gran altitud y se elevan gradualmente hacia el cielo para conectarse con una nube de tormenta antes de transferir una carga positiva al suelo. Y la detección de rayos X podría ayudar a mitigar los daños causados ​​por los rayos en todo el mundo.

«A nivel del mar, los rayos ascendentes son raros, pero podrían convertirse en el tipo dominante en altitudes elevadas». Oregel-Chaumont dice. «También pueden ser más dañinos porque durante un destello ascendente, el rayo permanece en contacto con una estructura por más tiempo que durante un destello descendente, dándole más tiempo para transferir la carga eléctrica».

Los rayos X son un conocido acompañamiento de los rayos. Los detectamos en destellos descendentes, de nube a tierra, y en destellos provocados por llamaradas, ambos durante la fase descendente negativa del aguijón líder. Y esto se detectó en la fase pico de relámpagos negativos ascendentes.

Pero según Oregel-Chaumont y su equipo, la detección de rayos X en la fase máxima de cuatro destellos positivos ascendentes que se originan en la Torre Säntis en Suiza es una nueva herramienta para comprender los rayos.

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«El mecanismo real por el cual los rayos se inician y propagan sigue siendo un misterio». ellos explican. «La observación de destellos ascendentes desde grandes estructuras como la Torre Säntis permite correlacionar las mediciones de rayos X con otras cantidades medidas simultáneamente, como observaciones por vídeo de alta velocidad y corrientes eléctricas».

Torre Santis en los Alpes de Appenzell. (EPFL)

La Torre Säntis tiene una ubicación privilegiada para el estudio de los rayos. Diseñada y utilizada como torre de telecomunicaciones y estación de monitoreo meteorológico, la estructura de 124 metros de altura (407 pies) se encuentra en la cima del Monte Säntis de 2.502 metros (8.209 pies) en los Alpes de Appenzell.

Sobresaliendo como un dedo en el cielo, es un objetivo principal para los rayos; de hecho, rayos de electricidad lo alcanzan unas 100 veces al año.

Debido a que es tan alto y tiene una vista clara desde las montañas cercanas, es un lugar excelente para registrar y analizar el comportamiento de los rayos. Los investigadores capturaron sus cuatro destellos ascendentes utilizando cámaras de alta velocidad; Incluso se grabó un destello a una impresionante velocidad de 24.000 fotogramas por segundo.

Estas cámaras permitieron a los investigadores diferenciar entre destellos ascendentes positivos que emiten rayos X y aquellos que no. La emisión de rayos X es muy breve, desaparece en el primer milisegundo después de la formación del líder y se correlaciona con cambios muy rápidos en el campo eléctrico, así como con la velocidad a la que cambia la corriente.

Según los investigadores, esto tiene implicaciones para mitigar el alcance de la destrucción causada por los rayos en las estructuras humanas.

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“Como físico, me gusta poder entender la teoría detrás de las observaciones, pero esta información también es importante para entender los rayos desde una perspectiva técnica” Oregel-Chaumont dice.

«Cada vez más estructuras de gran altitud, como turbinas eólicas y aviones, se construyen con materiales compuestos. Estos son menos conductores que metales como el aluminio, por lo que se calientan más, lo que los hace vulnerables a los daños causados ​​por los rayos dirigidos hacia arriba».

La investigación del equipo fue publicada en Informes científicos.

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