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La NASA y el USGS publican impresionantes primeras imágenes de la nueva nave espacial Landsat 9

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Los manglares son importantes a lo largo de la costa noroeste de Australia. La primera imagen recopilada por Landsat 9, el 31 de octubre de 2021, muestra manglares agrupados en arroyos y bahías protegidas en las costas del Océano Índico. Cúmulos mullidos y cirros de gran altitud se ciernen cerca. Los colores turquesas de las aguas poco profundas cerca de la costa dan paso a los profundos y oscuros azules del océano. Crédito: NASA

Landsat 9, una misión conjunta entre Nasa y el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), lanzado el 27 de septiembre de 2021, ha recopilado sus primeras imágenes luminosas de la Tierra.

Las imágenes, todas adquiridas el 31 de octubre, son disponible en linea. Proporcionan información sobre cómo la misión ayudará a las personas a administrar los recursos naturales vitales y comprender los impactos del cambio climático, lo que se suma al registro de datos sin precedentes de Landsat que abarca casi 50 años de observación de la Tierra desde el espacio.

«Las primeras imágenes Landsat 9 capturan observaciones críticas de nuestro planeta en evolución y promoverán esta misión conjunta de la NASA y el Servicio Geológico de los Estados Unidos que proporciona datos críticos sobre los paisajes y las costas de la Tierra vistos desde el espacio», dijo el administrador de la NASA Bill Nelson. “Este programa tiene el poder comprobado no solo de mejorar vidas, sino también de salvar vidas. La NASA continuará trabajando con el USGS para fortalecer y mejorar la accesibilidad a los datos de Landsat para que los legisladores en Estados Unidos, y en todo el mundo, comprendan mejor los estragos de la crisis climática, administren las prácticas agrícolas, conserven recursos valiosos y respondan de manera más efectiva a los desastres naturales. . «


Animación de la sonda Landsat 9 orbitando la Tierra, pasando sobre el oeste de Estados Unidos y Baja California. El satélite viajará a 7,5 km / segundo, dando vueltas alrededor del mundo cada 99 minutos a una altitud de 705 km (438 millas). Landsat 9 tomará imágenes de una franja de 185 km (115 millas) de ancho y realizará aproximadamente 14 órbitas cada día, obteniendo así imágenes de cada parte de la Tierra cada 16 días. Crédito: Centro de vuelo espacial Goddard / Laboratorio de imágenes conceptuales de la NASA

Estas primeras imágenes brillantes muestran Detroit, Michigan con el cercano lago St. Clair, la intersección de pueblos y playas a lo largo de una costa cambiante de Florida, y metraje de Navajo Country de Arizona para agregar a la riqueza. Datos que nos ayudan a monitorear la salud de los cultivos y administrar el agua de riego. . Las nuevas imágenes también proporcionaron datos sobre los paisajes cambiantes del Himalaya en las altas montañas de Asia y en las islas costeras y costas del norte de Australia.

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Landsat 9 es similar en diseño a su predecesor, Landsat 8, que se lanzó en 2013 y permanece en órbita, pero presenta varias mejoras. El nuevo satélite transmite datos con mayor resolución radiométrica a la Tierra, lo que le permite detectar diferencias más sutiles, especialmente en áreas más oscuras como agua o bosques densos. Por ejemplo, Landsat 9 puede diferenciar más de 16.000 tonos de un color de una longitud de onda determinada; Landsat 7, el satélite que está siendo reemplazado, solo detecta 256 tonos. Esta mayor sensibilidad permitirá a los usuarios de Landsat ver cambios mucho más sutiles que nunca.

“La primera luz es un gran paso para los usuarios de Landsat: es la primera oportunidad de ver realmente el tipo de calidad que ofrece Landsat 9. Y son fantásticos ”, dijo Jeff Masek, científico del proyecto Landsat 9 de la NASA en el Goddard Space Flight Center. “Cuando Landsat 9 trabaje en coordinación con Landsat 8, será esta gran cantidad de datos, lo que nos permitirá monitorear los cambios en nuestro planeta de origen cada ocho días. «

Landsat 9 lleva dos instrumentos que capturan imágenes: el Operational Land Imager 2 (OLI-2), que detecta luz infrarroja visible, infrarroja cercana y de onda corta en nueve longitudes de onda, y el Sensor infrarrojo térmico 2 (TIRS -2), que detecta la radiación térmica en dos longitudes de onda para medir las temperaturas de la superficie de la Tierra y sus cambios.

Estos instrumentos proporcionarán a los usuarios de Landsat 9 información esencial sobre la salud de los cultivos, el uso del riego, la calidad del agua, la gravedad de los incendios forestales, la deforestación, el retroceso de los glaciares, la expansión urbana, etc.

«Los datos y las imágenes de Landsat 9 amplían nuestra capacidad para ver cómo ha cambiado la Tierra durante décadas», dijo Karen St. Germain, directora de la división de Ciencias de la Tierra en la sede de la NASA en Washington. “En un clima cambiante, el acceso continuo y gratuito a los datos Landsat y otros datos de la flota de Observación de la Tierra de la NASA ayuda a los usuarios de datos, incluidos urbanistas, agricultores y científicos, a planificar el futuro.

El equipo Landsat 9 de la NASA está llevando a cabo un período de monitoreo de 100 días para probar los sistemas y subsistemas del satélite y calibrar sus instrumentos en preparación para entregar la misión al USGS en enero. El USGS operará Landsat 9 junto con Landsat 8, y juntos los dos satélites recolectarán aproximadamente 1.500 imágenes de la superficie de la Tierra cada día, cubriendo el globo cada ocho días.

“Las increíbles primeras imágenes del satélite Landsat 9 brindan información sobre los datos que nos ayudarán a tomar decisiones científicas sobre temas clave, incluido el uso del agua, los impactos de los incendios forestales, la degradación de los arrecifes de coral, el retroceso de glaciares y témpanos de hielo y deforestación tropical. Dijo el director interino de USGS, Dr. David Applegate. «Este momento histórico es la culminación de nuestra larga asociación con la NASA en el desarrollo, lanzamiento y operaciones iniciales de Landsat 9, que respaldará mejor la sostenibilidad ambiental, la resiliencia al cambio climático y el crecimiento económico, al tiempo que desarrolla un registro sin precedentes de los paisajes cambiantes de la Tierra. «

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Galería de imágenes del Landsat 9 de la NASA y el USGS

Landsat 9: captura una amplia gama de datos

Landsat 9: captura una amplia gama de datos. Crédito: NASA / USGS

Landsat 9 lleva dos instrumentos diseñados para trabajar juntos para capturar una amplia gama de longitudes de onda: el Operational Land Imager 2, o OLI-2, que detecta nueve longitudes de onda diferentes de luz visible, infrarroja cercana e infrarroja de longitud de onda corta; y el sensor de infrarrojos térmico 2, o TIRS-2, que detecta dos longitudes de onda de radiación térmica para medir ligeros cambios de temperatura. Los datos de ambos instrumentos se muestran en los dos pares de esta imagen.

La esquina superior izquierda muestra la nieve y los glaciares de las montañas del Himalaya, que conducen a la meseta tibetana plana al norte. La esquina superior derecha muestra la misma área en los datos térmicos del instrumento TIRS-2. El color azul-blanco indica temperaturas superficiales relativamente más frías, mientras que el rojo anaranjado indica temperaturas superficiales más cálidas.

La esquina inferior izquierda muestra los rectángulos marrones y verdes de los campos agrícolas en el sur de Ontario, intercalados entre el lago Erie y el lago St. Clair. Los rectángulos blancos y grises en la parte inferior de la imagen son invernaderos de producción, que aparecen como manchas azuladas (relativamente más frías) en la imagen TIRS-2 de la derecha.

Landsat 9: Australia Occidental

Landsat 9: Australia Occidental. Crédito: NASA / USGS

La primera imagen recopilada por Landsat 9 el 31 de octubre de 2021 muestra islas y calas costeras aisladas en la región de Kimberly en Australia Occidental. En la parte superior central de la imagen, el río Mitchell esculpe la piedra arenisca, mientras que a la izquierda, la isla Bigge y las islas de la Coronación se destacan en el Océano Índico. Australia es un socio internacional importante en el programa Landsat 9 y opera una de las estaciones Landsat Earth Network en Alice Springs.

Landsat 9: Nación Navajo

Landsat 9: Nación Navajo. Crédito: NASA / USGS

En el oeste de los Estados Unidos, en lugares como la Nación Navajo, como se muestra en esta imagen de Landsat 9, Landsat y otros datos satelitales ayudan a las personas a monitorear las condiciones de sequía y administrar el agua de riego. Con solo 85 pluviómetros para cubrir más de 27,000 millas cuadradas, los datos satelitales y los modelos climáticos están llenando los vacíos para ayudar a la Nación Navajo a monitorear la severidad de la sequía.

Landsat 9: Himalaya

Landsat 9: Himalaya. Crédito: NASA / USGS

La ciudad de Katmandú, Nepal, que se ve en la parte inferior izquierda de esta imagen de Landsat 9, se encuentra en un valle al sur de las montañas del Himalaya entre Nepal y China. Los glaciares y lagos formados por el agua de deshielo de los glaciares son visibles en la parte superior central de esta imagen. En las altas montañas de Asia, muchas comunidades dependen del agua de deshielo de los glaciares, y Landsat puede ayudar a rastrear la evolución de estos glaciares en un clima cálido. Estudios previos con Landsat han documentado la reducción de los glaciares del Himalaya, así como el cambio en los niveles de los lagos en la meseta tibetana adyacente. Al 31 de octubre de 2021, el primer día de recopilación de datos para Landsat 9.

Landsat 9: Panhandle de Florida

Landsat 9: Panhandle de Florida. Crédito: NASA / USGS

Las arenas blancas de Pensacola Beach se destacan en esta imagen de Landsat 9 de la península de Florida en los Estados Unidos, con la ciudad de Panamá visible bajo nubes parecidas a palomitas de maíz. Landsat y otros satélites de detección remota ayudan a rastrear los cambios en las costas de Estados Unidos, incluido el desarrollo urbano y los impactos potenciales del aumento del nivel del mar. Al 31 de octubre de 2021, primer día de recopilación de datos para Landsat 9.

Landsat 9: Detroit y el lago Erie

Landsat 9: Detroit y el lago Erie. Crédito: NASA / USGS

Los sedimentos se arremolinan en los lagos Erie y St. Clair en esta imagen Landsat 9 de Detroit, Michigan y Windsor, Ontario, del 31 de octubre de 2021. Los Grandes Lagos sirven como fuentes de agua dulce, recreación, transporte y hábitat para el medio oeste superior. Estados Unidos, y la calidad del agua sigue siendo una alta prioridad. Durante los meses más cálidos, Landsat 9 observa remolinos de algas verdes que pueden convertirse en floraciones de algas nocivas. Landsat 9 podrá ayudar a los científicos y administradores de recursos a identificar estas floraciones temprano, identificando áreas para más pruebas.

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Los datos de Landsat 9 se pondrán a disposición del público, de forma gratuita, desde Sitio web de USGS una vez que el satélite comience a funcionar normalmente.

La NASA está gestionando el desarrollo de la misión Landsat 9. Los equipos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, también construyeron y probaron el instrumento TIRS-2. El Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, con sede en el Centro Espacial Kennedy de la agencia en Florida, se encargó del lanzamiento de la misión. El Centro Científico y de Observación de Recursos Terrestres (EROS) del USGS operará la misión y administrará el sistema terrestre, incluido el mantenimiento del archivo Landsat. Ball Aerospace en Boulder, Colorado, construyó y probó el instrumento OLI-2. United Launch Alliance es el proveedor de cohetes para el lanzamiento de Landsat 9. Northrop Grumman en Gilbert, Arizona, construyó la nave espacial Landsat 9, la integró en instrumentos y la probó.

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No te pierdas el cometa Leonard y los meteoritos Gemínidas

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¿Qué hay de nuevo en diciembre? Los momentos más destacados de la tarde, la oportunidad de atrapar un cometa y los meteoros Gemínidas anuales.

Del 6 al 10 de diciembre, mire hacia el oeste después de la puesta del sol para el Moon Tour Venus, Saturno, y Júpiter a su vez. La luna creciente se llena a medida que aparece más alto en el cielo cada noche durante la semana.

La Luna alterna entre Venus, Saturno y Júpiter cada noche después de la puesta del sol, del 6 al 10 de diciembre. Crédito: NASA / JPL-Caltech

No obstante, disfrute de la deslumbrante vista de Venus como la «estrella de la tarde» mientras dure. Nuestro planeta vecino cubierto de nubes se hundirá cada vez más cerca del horizonte durante el transcurso del mes, desapareciendo para la mayoría de nosotros para el Año Nuevo. Reaparecerá a finales de enero como un planeta matutino antes del amanecer y no volverá a aparecer en el cielo de la tarde hasta diciembre del próximo año.

El próximo mes de diciembre, un cometa recién descubierto se dirige hacia el interior del sistema solar y vale la pena intentarlo. Es conocido como el cometa Leonard y estará más cerca de la Tierra el 12 de diciembre, solo unas semanas antes de que alcance su distancia más cercana al Sol.

Mapa estelar del cometa Leonard 2021

Mapa del cielo que muestra la posición del cometa Leonard en el este aproximadamente 2 horas antes del amanecer, del 1 al 10 de diciembre. Es posible que se necesiten binoculares para observar el cometa. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Ahora, los cometas son muy difíciles de predecir en términos de brillo y visibilidad. Se espera que el cometa Leonard alcance un brillo máximo que probablemente requiera binoculares para detectarlo. Existe la posibilidad de que sea lo suficientemente brillante como para verlo a simple vista, pero de nuevo, con los cometas, nunca se sabe realmente.

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Durante las dos primeras semanas de diciembre, el cometa Leonard se encuentra en el este antes del amanecer, pasando entre Arcturus y Big Dipper Cove. Se acerca al horizonte justo cuando se acerca a la Tierra, lo que significa que probablemente será más brillante pero más difícil de observar. Luego se convierte en un objeto vespertino alrededor del 14 de diciembre, solo un poco después de la puesta del sol, ya que comienza su largo viaje hacia afuera desde el Sol nuevamente, disminuyendo gradualmente su brillo.

Finalmente, el Meteoritos gemínidas son un punto culminante del cielo de diciembre todos los años. La lluvia de meteoritos de este año alcanza su punto máximo en la noche del 13 y 14 de diciembre. Además del clima, la fase de la Luna suele ser el factor principal para determinar si una lluvia de meteoritos tendrá buena visibilidad en un año determinado. Este año, la Luna estará casi llena en un 80% en la parte superior de las Gemínidas, lo que no es ideal. Sin embargo, esta luna brillante se pondrá en algún lugar alrededor de las 2 a.m. sin importar dónde se encuentre, dejando unas horas para observar los meteoros antes del amanecer.

Geminid Meteora 2021 Sky Map

Mapa del cielo que muestra la región del cielo desde la que parecen irradiar los meteoros Gemínidas. El aguacero de este año se ve mejor después de la puesta de la luna en la mañana del 14 de diciembre. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Los meteoritos parecen irradiar desde la constelación de Géminis, que encontrarás en lo alto del oeste. Ahora, mientras que la mayoría de las lluvias de meteoros anuales son causadas por el paso de la Tierra a través de senderos de partículas de escombros cometarios del tamaño de polvo, las Gemínidas son una de las pocas lluvias de meteoritos causadas por escombros de un asteroide que viaja a través de la órbita de la Tierra, en este caso, uno llamado Phaeton. .

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Recientemente, Nasa Los científicos han compartido hallazgos que sugieren que la diferencia entre un asteroide y un cometa puede ser menos clara de lo que pensábamos, ya que el sodio chispeante en Phaethon juega el mismo papel que la vaporización del hielo en los cometas.

Y ya sea que vislumbre el cometa Leonard o los meteoros del asteroide Phaethon, ambos son recordatorios de las profundas conexiones entre la Tierra y el resto del sistema solar que descubrimos porque miramos hacia afuera y exploramos.

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Horoscopo

La NASA lanzará una demostración de láser que podría revolucionar la comunicación espacial

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La próxima demostración de relés de comunicaciones láser de la NASA podría revolucionar la forma en que la agencia se comunica con futuras misiones en todo el sistema solar.

Estos láseres podrían generar más videos y fotos de alta definición desde el espacio que nunca, según la agencia.

Se espera que la misión sea lanzada como una carga útil a bordo del Programa de Prueba Espacial Satélite 6 del Departamento de Defensa de EE. UU. El 5 de diciembre desde Cabo Cañaveral, Florida. La ventana de lanzamiento permanecerá abierta de 4:04 a.m. a 6:04 a.m. ET, y la agencia compartirá cobertura en vivo del lanzamiento en NASA TV y su sitio de Internet.

Desde 1958, la NASA ha utilizado ondas de radio para comunicarse con sus astronautas y misiones espaciales. Si bien se ha demostrado que las ondas de radio tienen éxito, las misiones espaciales se están volviendo más complejas y recopilan más datos que nunca.

Piense en los láseres infrarrojos como la versión de comunicaciones ópticas de Internet de alta velocidad, en contraposición a la frustrantemente lenta Internet de acceso telefónico. Las comunicaciones láser enviarán datos a la Tierra desde una órbita sincrónica con la rotación de la Tierra, 22,000 millas (35,406 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra a 1.2 gigabits por segundo, esto es como descargar una película completa en menos de un minuto.

Mejorará las tasas de transmisión de datos de 10 a 100 veces mejor que las ondas de radio. Los láseres infrarrojos, que son invisibles a nuestros ojos, tienen longitudes de onda más cortas que las ondas de radio, por lo que pueden transmitir más datos a la vez.

Con el sistema de ondas de radio actual, se necesitarían nueve semanas para devolver un mapa completo de Marte, pero los láseres podrían hacerlo en nueve días.

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La demostración del relé de comunicación láser es el primer sistema de relé láser de extremo a extremo de la NASA que enviará y recibirá datos desde el espacio a dos estaciones terrestres ópticas en Table Mountain, California, y Haleakalā, Hawaii. Estas estaciones tienen telescopios capaces de recibir luz láser y traducirla en datos digitales. A diferencia de las antenas de radio, los receptores de comunicaciones láser pueden ser hasta 44 veces más pequeños. Debido a que el satélite puede enviar y recibir datos, es un verdadero sistema bidireccional.

La única perturbación de estos receptores láser en el suelo Son las perturbaciones atmosféricas, como las nubes y las turbulencias, las que pueden interferir con las señales láser que atraviesan nuestra atmósfera. Las ubicaciones remotas de los dos receptores se eligieron teniendo esto en cuenta, ya que ambos generalmente tienen condiciones climáticas despejadas a grandes altitudes.

Una vez que la misión llegue a la órbita, el equipo del centro de operaciones en Las Cruces, Nuevo México, activará la demostración del relé de comunicación láser y la preparará para enviar pruebas a las estaciones terrestres.

El telescopio más poderoso jamás construido está a punto de cambiar nuestra visión del universo

Se espera que la misión pase dos años realizando pruebas y experimentos antes de comenzar a respaldar misiones espaciales, incluida una terminal óptica que se instalará en la Estación Espacial Internacional en el futuro. Podrá enviar datos de experimentos científicos en la estación espacial al satélite, que los retransmitirá a la Tierra.

La demostración actúa como un satélite de retransmisión, eliminando la necesidad de futuras misiones de tener antenas con una línea de visión directa a la Tierra. El satélite podría ayudar a reducir los requisitos de tamaño, peso y energía de las comunicaciones en naves espaciales futuras, aunque esta misión es aproximadamente del tamaño de un colchón gigante.

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Esto significa que las misiones futuras podrían ser más baratas de lanzar y tener espacio para más instrumentos científicos.

Otras misiones actualmente en desarrollo que podrían probar las capacidades de comunicación láser incluyen el sistema de comunicaciones ópticas Orion Artemis II, que permitirá la transmisión de video de ultra alta definición entre la NASA y los astronautas de Artemis que se aventuran a la luna.

Y la misión Psyche, que se lanzará en 2022, llegará a su destino de asteroide en 2026. La misión estudiará un asteroide metálico a más de 150 millones de millas (241 millones de kilómetros) de distancia. y pruebe su láser de comunicación óptica de espacio profundo para enviar datos a la Tierra.

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Horoscopo

Los físicos explotan las simetrías espaciales y temporales para controlar los materiales cuánticos

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Transporte cuántico en una cadena de resonadores que obedecen a simetrías de reflexión espacial e inversión temporal. Crédito: Vasil Saroka

Los físicos de Exeter y Trondheim han desarrollado una teoría que describe cómo se pueden explotar la reflexión espacial y las simetrías de inversión del tiempo, lo que permite un mejor control del transporte y las correlaciones dentro de los materiales cuánticos.


Dos físicos teóricos, de la Universidad de Exeter (Reino Unido) y la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (en Trondheim, Noruega), han construido una teoría cuántica que describe una cadena de resonadores cuánticos que satisfacen las simetrías de la reflexión espacial y la inversión del tiempo. Mostraron cómo las diferentes fases cuánticas de tales cadenas están asociadas con fenómenos notables, que pueden ser útiles en el diseño de futuros dispositivos cuánticos basados ​​en fuertes correlaciones.

Una distinción común en física es entre sistemas abiertos y cerrados. Los sistemas cerrados están aislados de cualquier entorno externo, por lo que se conserva la energía porque no hay ningún lugar al que escapar. Los sistemas abiertos están conectados con el mundo exterior y, a través de intercambios con el medio ambiente, están sujetos a ganancias y pérdidas de energía. Hay un tercer caso importante. Cuando la energía que entra y sale del sistema está finamente equilibrada, se produce una situación intermedia entre la apertura y el cierre. Este equilibrio puede ocurrir cuando el sistema obedece a una simetría combinada de espacio y tiempo, es decir, cuando (1) cambiar de izquierda a derecha y (2) invertir la flecha del tiempo dejan el sistema esencialmente sin cambios.

En su última investigación, Downing y Saroka discuten las fases de una cadena cuántica de resonadores que satisfacen la reflexión espacial y las simetrías de inversión del tiempo. Hay principalmente dos fases de interés, una fase trivial (acompañada de física intuitiva) y una fase no trivial (marcada por una física sorprendente). La frontera entre estas dos fases está marcada por un punto excepcional. Los investigadores encontraron las ubicaciones de estos puntos excepcionales para una cadena con un número arbitrario de resonadores, proporcionando información sobre la escala de los sistemas cuánticos que obedecen a estas simetrías. Es importante destacar que la fase no trivial permite efectos de transporte no convencionales y fuertes correlaciones cuánticas, que se pueden utilizar para controlar el comportamiento y la propagación de la luz a escalas de longitud nanoscópicas.

Este estudio teórico puede ser útil para la generación, manipulación y control de la luz en materiales cuánticos de baja dimensión, con miras a construir dispositivos basados ​​en la luz que exploten fotones, partículas de luz, como caballos de batalla hasta tamaños de aproximadamente una milmillonésima parte de un metro. .

Charles Downing, de la Universidad de Exeter, comentó: «Nuestro trabajo sobre la simetría de paridad-tiempo en sistemas cuánticos abiertos subraya aún más cómo la simetría sustenta nuestra comprensión del mundo físico y cómo podemos beneficiarnos de ella».

Vasil Saroka, de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, agregó: «Esperamos que nuestro trabajo teórico sobre la simetría de paridad temporal pueda inspirar más investigaciones experimentales en esta apasionante área de la física».

«Puntos excepcionales en cadenas de oligómeros» se publica en Física de las comunicaciones.


Los físicos revelan un flujo no recíproco alrededor del mundo cuántico


Más información:
Charles Andrew Downing et al, Puntos excepcionales en cadenas de oligómeros, Física de las comunicaciones (2021). DOI: 10.1038 / s42005-021-00757-3

Proporcionado por la Universidad de Exeter

Cita: Physicists Exploit Space and Time Symmetry to Control Quantum Materials (2021, 3 de diciembre) recuperado el 3 de diciembre de 2021 de https://phys.org/news/2021-12-physicists-exploit-space-symmetries-quantum. Html

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