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Los físicos crean ondas de luz ópticas invertidas en el tiempo por primera vez

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Inversión temporal de ondas de luz – UNIVERSIDAD DE QUEENSLAND

Los científicos acaban de demostrar una nueva técnica de inversión del tiempo en una onda de luz óptica, crea un efecto similar a mirar una película al revés.

Pero eso no significa que se haya descubierto una forma de cambiar el rumbo del tiempo, En cambio, los físicos encontraron una forma de hacer que una onda óptica detecte un camino hacia adelante pero hacia atrás, es decir, de regreso a su punto de origen.

El fenómeno de las ondas inversas ya se había demostrado para las ondas sonoras, las ondas de satélite y las microondas, pero nunca para las ondas de luz. por lo que es la primera vez que ha sido posible invertir el tiempo de las ondas ópticas con control total sobre todos los grados de liberación de luz simultáneamente.

Esto se debe a que las ondas de luz son mucho más pequeñas y rápidas que todas las demás, lo que dificulta mucho su detección por parte de dispositivos electrónicos. También porque las ondas acústicas, las ondas de agua o las microondas tienen una frecuencia más baja y son más fáciles de controlar.

Demostrar el efecto de onda inversa en la luz es un gran logro en sí mismo, pero el descubrimiento también tiene importantes implicaciones prácticas en el campo de la óptica no lineal, la formación de imágenes y la micromanipulación, porque para lograr el ‘efecto es necesario tener un alto grado de control del espacio-tiempo.

La inversión temporal de ondas ocurre cuando una onda, que se propaga a través de un medio emisor, se reproduce nuevamente desde otro punto para que regrese en su camino de regreso a la fuente. Los dos caminos son matemáticamente exactamente iguales, excepto por la dirección del tiempo.

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Esto es lo que los físicos de la Universidad de Queensland en Australia (QU) pudieron hacer en asociación con Nokia Bell Labs.

Todo comienza con (A) un punto de luz que se extiende sobre una fibra óptica;  (B) El objeto 3D que representa la luz dispersada en el otro extremo se esculpe y se envía de regreso a la fibra (C y D), alcanzando el origen exactamente como el punto de luz inicial (E).
Todo comienza con (A) un punto de luz que se extiende sobre una fibra óptica; (B) El objeto 3D que representa la luz dispersada en el otro extremo se esculpe y se envía de regreso a la fibra (C y D), alcanzando el origen exactamente como el punto de luz inicial (E).

“Imagínese lanzar un pulso corto de luz desde un pequeño punto a través de un material disperso, como la niebla” – explica el físico de UQ Mickael Mounaix- “La luz comienza en un lugar en el espacio y en un punto en el tiempo, pero se dispersa a medida que viaja a través de la niebla y llega a muchos lugares diferentes en muchos momentos diferentes. Encontramos una manera de medir con precisión dónde entra toda esta luz dispersa y a qué hora, luego creamos una versión “al revés” de esa luz y la enviamos de regreso a través de la niebla. “

Esta luz reemitida vuelve al proceso de dispersión original para llegar al único punto desde el que se emitieron las primeras hectáreas de luz, en un momento dado.

Para controlar y medir estas ondas, el equipo de físicos utilizó un moderador de pulsos que se utiliza para manipular pulsos de láser y convertir la luz de varios planos para transformar la luz en el espacio.

Así, pudieron controlar la luz en dos grados espaciales, amplitud y fase, como si fuera un grado temporal a medida que viaja a través de la fibra óptica.

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“Para crear esta nube de luz, tienes que traer una bola de luz inicial que vuela a través del sistema y luego esculpirla en la estructura 3D que deseas” dice el físico de la UQ Joel Carpenter.

Tal tallado debe tener lugar en escalas de tiempo de una billonésima de segundo, por lo que tallar usando partes móviles o señales eléctricas es demasiado rápido.

Imagen ilustrativa John M Lund Photography Inc / Gettyimages.ru
Imagen ilustrativa John M Lund Photography Inc / Gettyimages.ru

Piense en ello como disparar una bola de arcilla a alta velocidad a través de un dispositivo estático sin partes móviles, que corta la bola, desvía las piezas y luego las combina de nuevo para producir una escultura de salida, todo mientras el ‘la arcilla vuela sin parar “, agrega.

Los controles físicos realizados en los experimentos les permitieron ver una serie de imágenes que se sintonizaron con el dispositivo para que la luz formara formas, como letras del alfabeto o una cara sonriente.

“Este nuevo tipo de control en óptica podría abrir muchas posibilidades que no son simplemente generalizaciones de demostraciones anteriores para fenómenos de baja frecuencia, con aplicaciones como microscopía no lineal, micromecanizado, óptica cuántica, atrapamiento óptico, nanofotónica y plasmónica, amplificación óptica y otras nuevas. fenómenos, interacciones y fuentes espacio-temporales no lineales ”, concluyeron.

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¿Por qué solo los mamíferos tienen colmillos? Un estudio arroja luz sobre sus sorprendentes orígenes

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Pero hoy en día, ningún pájaro, pez o reptil luce esta parte extrema y en constante crecimiento de la anatomía. Solo los mamíferos lo hacen, aunque no fueron las primeras criaturas con colmillos. Es un rasgo antiguo que es anterior a los dinosaurios, según un nuevo estudio.

“Pudimos demostrar que los primeros colmillos eran de animales anteriores a los mamíferos modernos, llamados dicinodontos”, dijo Ken Angielczyk, curador del Field Museum de Chicago y autor del nuevo estudio, en un comunicado de prensa. “Son animales muy extraños”.

Desde el tamaño de una rata hasta una elefantina, los dicinodontos vivieron hace alrededor de 270 millones a 201 millones de años. Si bien sus parientes vivos más cercanos son los mamíferos, parecían más reptiles, con cabezas en forma de tortuga.

Los dicinodontos eran los vertebrados más abundantes y diversos antes de la llegada de los dinosaurios, y todos tenían un par de colmillos que sobresalían de sus mandíbulas superiores.

Defensas contra los dientes

Antes de profundizar en la evolución exacta de los colmillos, los investigadores tuvieron que definir exactamente qué es un colmillo y en qué se diferencia de un diente, lo cual era ambiguo.

Este es el lado izquierdo del cráneo del dicinodonte Dolichuranus de Tanzania.  El colmillo grande es visible en la parte inferior izquierda del espécimen.

Determinaron que un colmillo debe extenderse desde la boca, consistir solo en una sustancia llamada dentina y continuar creciendo a lo largo de la vida del animal, incluso si está dañado. Los dientes también están hechos de dentina. Sin embargo, están cubiertos de esmalte. Esto, junto con su forma, los hace duraderos, pero una vez que los dientes adultos crecen, no hay mucho que pueda hacer si se rompen. No vuelven a crecer.

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“Los dientes recubiertos de esmalte son una estrategia evolutiva diferente a las defensas recubiertas de dentina; es un compromiso”, dijo Megan Whitney, investigadora postdoctoral en el Departamento de Biología Biológica y Evolutiva de la Universidad de Harvard. Ella fue la autora principal del estudio.

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Luego, los investigadores analizaron secciones delgadas de 19 colmillos de dicinodonte fosilizados, que representan 10 especies diferentes que se encuentran en Sudáfrica, la Antártida, Zambia y Tanzania. También utilizaron tomogramas de microcomputadora para examinar cómo los fósiles estaban adheridos al cráneo, y si sus raíces mostraban signos de crecimiento continuo. Descubrieron que, si bien algunos de los dicinodontos estudiados tenían colmillos reales, sin esmalte, los demás tenían dientes grandes.

Los científicos también encontraron que no hubo una progresión estricta de las no defensas a las defensas. Diferentes miembros de la familia de los dicinodontes desarrollaron colmillos de forma independiente en diferentes momentos, y algunos nunca desarrollaron colmillos verdaderos.

Los equipos de campo encontraron fragmentos de colmillos aislados en Zambia en 2018.

“Esperaba que hubiera un solo punto en la historia de la evolución de los dicinodontes donde los colmillos evolucionaron porque esa es la explicación más simple. Sin embargo, encontramos una evolución convergente. Los colmillos más tarde en la evolución de los dicinodontos”, dijo Whitney. La evolución convergente ocurre cuando características similares evolucionan de forma independiente en diferentes especies o en diferentes momentos.

Para que las defensas evolucionen, encontraron que se necesitaba un ligamento flexible que asegurara el diente a la mandíbula, así como tasas reducidas de reemplazo de dientes, una combinación de características que solo se encuentran en los mamíferos de hoy.

“Todo esto nos permite comprender mejor las defensas que vemos en los mamíferos de hoy”, dijo Angielczyk, hablando de la investigación, publicada en la revista Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences.

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Horoscopo

WhyHotel abre espacio habitable de uso mixto en 110 Wall Street

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En el frente: Jason Fudin, CEO de WhyHotel, copresidente y presidente de Rudin, Eric Rudin. Detrás: 110 Wall Street WhyHotel (Getty Images, whyhotel.com, rudin.com)

Es posible que WeLive no haya tenido éxito en 110 Wall Street, pero Rudin Management está a punto de lanzar un nuevo inquilino que puede tener más suerte en el edificio del distrito financiero.

Plataforma de bienvenida de WhyHotel el martes anuncio su primera propiedad en la ciudad de Nueva York, que está programada para abrir el 1 de noviembre. La compañía está lanzando Front & Wall Street, que operará bajo su paraguas Hospitality Living.

A pesar de su nombre, la propiedad residencial no es solo para viajeros que pasan o vacacionistas. Los residentes a largo plazo también se alojarán en el alojamiento completamente amueblado del edificio.

Nuevo

Hay más de 200 unidades disponibles en 110 Wall Street, propiedad de la familia Rudin, según un comunicado emitido en la inauguración. Las comodidades del edificio incluyen una terraza con barbacoa al aire libre y cocina, un gimnasio con un estudio de spinning y una sala de lavandería con mesas de ping-pong y billar.

El antiguo edificio de oficinas era el sitio de WeLive, un negocio de coliving de WeWork lanzado en 2016. Era una de las dos ubicaciones restantes de la compañía en 2020, con otra ubicada en las afueras de Washington, DC. DC, antes del cierre de la marca WeLive.

WeWork parece todavía tengo oficinas en 110 Wall Street, según el sitio web del gigante del coworking.

La apertura de WhyHotel se produce en medio de una repentina ola de aperturas de hoteles y reabre en la ciudad, a pesar de que la economía turística sigue rezagada. Algunas de estas puertas recién abiertas son una reacción a una ley reciente que exige que los hoteles vuelvan a abrir antes del 1 de noviembre o que paguen una indemnización por despido a los empleados desempleados.

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Omni Berkshire Place, un hotel de 399 unidades en Midtown aparentemente cerrado para siempre en junio de 2020, reabre a los huéspedes en la fecha prevista de la política. El Grand Hyatt cerca de Grand Central y el Hilton Midtown en Sixth Avenue también anunciaron previamente planes para reabrir, en lugar de pagar 30 semanas de indemnización a los empleados despedidos.

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Horoscopo

Los lémures indri indri pueden cantar a diferentes ritmos, encuentra un estudio

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Es porque tienen ritmo.

El Indri indri, una especie de lémur de Madagascar, es una de las pocas especies animales rítmicas, según un estudio publicado el lunes en Current Biology.

El indri es la especie de lémur vivo más grande y el único que canta, por lo que es el animal perfecto para estudiar y ver si tiene ritmo, dijo la coautora del estudio, Chiara De Gregorio, investigadora del Departamento de Ciencias de la Vida y Biología de Sistemas de la Universidad de Turín en Italia.

El ritmo se ha definido como “patrones de duración que consisten en sonidos y silencios”, dijo.

Los investigadores querían ver si los lémures blancos y negros tenían un ritmo categórico – la capacidad de crear diferentes tipos de patrones rítmicos.

Agarrar el ritmo

Después de 12 años de investigación, los científicos analizaron 636 grabaciones de vocalizaciones de 39 indris adultos y descubrieron que compartían dos patrones rítmicos diferentes con los humanos. Como nosotros, los lémures son primates.

La primera es la isocronía, es decir, cuando los intervalos entre notas están espaciados uniformemente, dijo De Gregorio. El equipo de investigación descubrió que los lémures también cantaban en una proporción de 1: 2, que es cuando el segundo intervalo es dos veces más largo que el primero, agregó.

Los dos patrones de intervalo se pueden encontrar en la introducción a la canción de Queen “We Will Rock You”, explicó De Gregorio.

Un análisis más detallado reveló que los indris masculinos mantuvieron sus notas más tiempo y cantaron con una duración más larga entre notas que las mujeres. Cantar requiere una cantidad significativa de energía, dijo De Gregorio, por lo que los intervalos extendidos podrían permitir que los lémures machos canten por más tiempo.

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Recopilar grabaciones del canto de los lémures no fue tarea fácil.

Comunicación en el dosel

Los árboles indris viven en lo profundo del dosel de la selva tropical de Madagascar, por lo que los investigadores han pasado años siguiéndolos al bosque tratando de escucharlos cantar. Después de un día completo de rastreo, es posible que los mamíferos peludos ni siquiera estén cantando, dijo De Gregorio.

Los investigadores no están seguros de por qué Indris desarrolló este talento único, pero De Gregorio dijo que cree que podría haber evolucionado para la comunicación de largo alcance y la defensa de la patria.

La música es una parte importante de nuestras vidas, pero la razón aún se debate, dijo.

“Nuestros resultados pueden ser una prueba importante de nuestra comprensión de los orígenes de nuestras habilidades rítmicas, nuestro amor por la danza y nuestra pasión por la música”, dijo De Gregorio.

El siguiente paso en su investigación es determinar si estos animales en peligro de extinción pueden cantar al nacer o si esta es una habilidad aprendida que practican.

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