Desde hace más de un siglo, los electrones continúan sorprendiendo a la comunidad científica con su comportamiento esquivo y fascinante. Normalmente, los electrones orbitan alrededor de los núcleos atómicos debido a la atracción de los protones. 

Sin embargo, en ausencia de protones, los electrones tienden a repelerse y dispersarse lo máximo posible. Esto es evidente en el universo, donde abundan estas diminutas partículas, conocidas por su movimiento errático alrededor de los átomos.

Aun así, en los años 30, el físico teórico Eugene Wigner propuso una teoría revolucionaria. Sugirió que, bajo condiciones de temperaturas y densidades extremadamente bajas, la repulsión entre electrones podría organizarse de tal manera que formaran una estructura reticular regular. 

Este fenómeno daría lugar a una forma peculiar de materia conocida como cristal de Wigner, compuesta por electrones en una red cristalina, unidos no por atracción sino por su repulsión mutua.

Ahora, después de casi noventa años de eludir la detección directa, un equipo de físicos de la Universidad de Princeton ha logrado visualizar por primera vez este esquivo cristal de Wigner, "la extraña forma de materia que constituye una de las fases cuánticas más importantes", según un comunicado de la institución. Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista Nature.

"El cristal de Wigner es una de las fases cuánticas de la materia más fascinantes que se han predicho y objeto de numerosos estudios que afirman haber encontrado, en el mejor de los casos, pruebas indirectas de su formación", explicó Al Yazdani, físico de la Universidad de Princeton. 

"Visualizar este cristal nos permite no solo observar su formación, confirmando muchas de sus propiedades, sino que también podemos estudiarlo de formas que no se podían hacer en el pasado", agregó.

El cristal de Wigner se caracteriza por un equilibrio particular en la densidad de electrones. Si la densidad es demasiado baja, los electrones tienden a repelerse y dispersarse; si es demasiado alta, los electrones se acumulan, formando un estado líquido de electrones, informa Science Alert.

Para observar directamente la formación de este cristal, el equipo utilizó un microscopio de barrido en túnel (STM) y muestras prístinas de grafeno. Las muestras se enfriaron a temperaturas extremadamente bajas y se aplicó un campo magnético para establecer un sistema bidimensional de gas de electrones dentro de las capas de grafeno. Al ajustar la densidad de electrones, los investigadores observaron cómo los electrones se organizaban espontáneamente en una estructura reticular ordenada.

Estos experimentos han proporcionado pruebas directas de la existencia del cristal de Wigner, algo que las pruebas indirectas anteriores no habían logrado demostrar de forma concluyente. Experimentos anteriores, que se remontan a la década de 1970 en los Laboratorios Bell de Nueva Jersey, habían detectado un comportamiento cristalino al pulverizar electrones sobre helio, pero no se ajustaban plenamente a las leyes de la física cuántica.

Así, esta investigación demuestra que un verdadero cristal de Wigner sigue las leyes de la física cuántica, donde los electrones ligados no se comportan como partículas discretas, sino como una onda individual, en lugar de las leyes físicas clásicas familiares del mundo cotidiano.

Por ello, este estudio marcó un hito al utilizar un dispositivo basado en la tunelización cuántica, lo que permitió visualizar los mundos atómico y subatómico con una claridad sin precedentes. La precisión de las muestras y la tecnología empleada confirmaron que no había imperfecciones atómicas en la red atómica del grafeno.

"Nuestro grupo ha sido capaz de fabricar muestras de una limpieza sin precedentes que han hecho posible este trabajo", dijo Yazdani. "Con nuestro microscopio podemos confirmar que las muestras no presentan ninguna imperfección atómica en la red atómica del grafeno ni átomos extraños en su superficie en regiones con cientos de miles de átomos", agregó.

Este estudio no solo confirmó la ausencia de imperfecciones atómicas en las muestras de grafeno, sino que también permitió observar el "movimiento de punto cero" de los electrones.

Uno de los principios fundamentales de la mecánica cuántica es que las partículas subatómicas, como los electrones, no tienen una posición fija, sino que se describen mediante una curva de probabilidad que abarca diversos lugares posibles. Este fenómeno se conoce como el "movimiento de punto cero" de los electrones, denominado así porque ocurre sin la necesidad de energías elevadas. Este movimiento produce una especie de borrosidad en la localización de los electrones dentro del cristal al ser observados.

El grupo de investigadores logró cuantificar este efecto de difuminado, y Yazdani declaró: "Descubrimos que este comportamiento cuántico extiende su alcance a un tercio de la distancia entre los electrones, convirtiendo así al cristal de Wigner en un tipo único de cristal cuántico".

La Universidad de Princeton y el equipo dirigido por Yazdani continúan analizando el cristal de Wigner, estudiando su proceso de fusión y su posible transición a otras fases líquidas exóticas de electrones que interactúan en un campo magnético, esperando capturar imágenes de estas fases con la misma claridad con la que han visualizado el cristal de Wigner.

En las últimas horas se viralizó un vídeo grabado sobre San Francisco, Estados Unidos, en el que parece mostrar un avión suspendido en el aire.

El fenómeno llamó la atención de quienes capturaron las imágenes desde el cielo, por lo que se preguntaron: ¿qué está pasando aquí?

Todo indica que se trató de una ilusión óptica, lo que se llama efecto de paralaje, un tipo de ilusión visual en la que la posición de un objeto en el espacio tridimensional parece cambiar debido a un cambio en la posición del observador.

Pero…¿puede quedarse el avión quieto en el aire?

Desde un punto de vista técnico, solo hay una manera para que esto se de, es si el peso y la sustentación se anulan entre sí y, al mismo tiempo, el empuje y la fricción se anulen entre sí. Resulta muy raro que suceda.

Para permanecer en el aire y volar, la aeronave necesita avanzar. Dado que la elevación se produce cuando el ala empuja el aire hacia arriba para acelerar, las alas deben moverse a través del aire, acumulando velocidad para seguir produciendo elevación. Si el avión dejara de volar hacia adelante, no podría producir sustentación, por lo que no podría permanecer suspendido, a diferencia del helicóptero que usa una hélice para mantenerse en el aire.

Esta noche, a partir de las 21.15 se estrena el programa conducido por Marley por Telefe

Esta noche, a partir de las 21.15 llega a la pantalla de Telefe The Challenge Argentina, El Desafío, el reality de que pondrá a prueba a 18 participantes que deberán competir por agua, tierra y aire. Se trata de un formato mundial en el que se combinan habilidades físicas, mentales y sociales. Se emitirá de lunes a viernes y estará conducido por Marley.

Según explicaron desde Telefe, en cada episodio, un algoritmo emparejará al azar a los concursantes, que se enfrentarán en un difícil Desafío. La dupla ganadora tendrá el poder de decidir a qué dúo enviar a la Arena de Eliminación para enfrentar, al día siguiente, a la dupla perdedora del Desafío. En la Arena, se dará un nuevo duelo y dos participantes quedarán eliminados de la competencia.

Llega “The Challenge Argentina, El Desafío”, el nuevo reality de Telefe: cómo será y qué famosos participarán

Los concursantes se enfrentarán en distintos desafíos extremos por tierra, aire y agua. Además, tendrán que ganar cada prueba poder para evitar la eliminación y llegar a la final. En tanto, la competencia no será solo física, sino que también deberán convivir en una misma casa durante todo el reality.

Al día siguiente de su emisión en Telefe, ese episodio de The Challenge Argentina, El Desafío estará disponible en Paramount+.

Rodrigo Mora, Oky y Rodrigo Gascón

Los 18 famosos que competirán en el programa son la modelo Eva Bargiela (quien está casada con Facundo Moyano), el chef Rodrigo Gascón, la actriz y conductora Sofía Jujuy Jiménez, la boxeadora Carolina Duer, la exmodelo y atleta Virginia Elizalde, la periodista e influencer Julieta Puente (conductora de Biri Biri, por República Zeta), la actriz María Fernanda Callejón, el actor y cantante Lionel Ferro, el influencer Lizardo Ponce, el actor y modelo Benjamín Alfonso, la actriz Claudia Albertario (que actualmente está instalada en Miami), el actor y streamer Yeyo de Gregorio (también conductor de Biri Biri), el abogado Fernando Burlando, la actriz Floppy Tesouro, el nutricionista Adrián Cormillot, la panelista Sol Pérez (que actualmente se desempeña como analista de Gran Hermano 2022), el exjugador de River Plate Rodrigo Mora y el youtuber y streamer Octavio Oky Appo.

Virginia Elizalde, Sol Pérez y Stéfano De Gregorio

The Challenge es un formato mundial que se realiza en distintos países y que se estrenó en 1998 por MTV. Cuenta con 38 temporadas y están disponibles en Netflix las temporadas 12 y 35, y en Pluto TV la 31 y la 36.

Floppy Tesouro, María Fernanda Callejón, Jujuy Jiménez

Por su parte, quienes resulten los mejores jugadores de la versión argentina serán parte de una competencia global en Sudáfrica con los mejores de las ediciones de Estados Unidos (cuya filmación se realizó en Buenos Aires), Reino Unido y Australia.

Carolina Duer, Benjamín Alfonso, Fernando Burlando

La versión conducida por Marley y que comienza esta noche por Telefe ya se grabó por completo dentro de un hermetismo puro con el objetivo de que no se filtre ninguna información alguna, mucho menos sobre los participantes que ya fueron eliminados hasta llegar a la gran final, que se verá al aire en las próximas semanas.

Los galardonados por la Real Academia de Ciencias de Suecia son el francés Alain Aspect, el estadounidense John F. Clauser y el alemán Anton Zeilinger.

Los científicos Alain Aspect (Francia), John F. Clauser (EE.UU.) y Anton Zeilinger (Alemania) recibieron hoy el Premio Nobel de Física 2022 otorgado por la Real Academia de Ciencias de Suecia, por sus aportes para el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en información cuántica.

Los tres laureados “han llevado a cabo experimentos innovadores utilizando estados cuánticos entrelazados, en los que dos partículas se comportan como una sola unidad incluso cuando están separadas”, explicó la Real Academia de Ciencias de Suecia al anunciar el premio.

Desde hace unos años, la mecánica cuántica (la rama de la física que estudia la naturaleza a escalas espaciales pequeñas, los sistemas atómicos, subatómicos, sus interacciones con la radiación electromagnética y otras fuerzas) está comenzando a encontrar aplicaciones.

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En la actualidad existe un gran campo de investigación que incluye computadoras cuánticas, redes cuánticas y comunicación cifrada cuántica segura.

Un factor clave en este desarrollo es cómo la mecánica cuántica permite que dos o más partículas existan en lo que se llama un “estado entrelazado”, que implica que lo que le sucede a una de las partículas impacta sobre lo que le sucede a la otra, incluso si están muy separadas.

“Durante mucho tiempo, la pregunta fue si la correlación se debía a que las partículas en un par entrelazado contenían variables ocultas, instrucciones que les indican qué resultado deben dar en un experimento”, señaló el comunicado de la academia.

En la década de 1960, John Stewart Bell desarrolló la teoría de la desigualdad matemática que lleva su nombre; su postulado establece que si hay variables ocultas, la correlación entre los resultados de un gran número de mediciones nunca excederá un cierto valor.

Sin embargo, la mecánica cuántica predice que cierto tipo de experimento violará la desigualdad de Bell, lo que dará como resultado una correlación más fuerte de lo que sería posible de otro modo.

El aporte de Clauser, Aspect y Zeilinger

El primero en desafiar esta teoría fue John Clauser quien desarrolló un experimento práctico y cuando tomó medidas éstas violaban la teoría de la desigualdad de Bel.

Para despejar algunas lagunas que quedaron tras este experimento, Alain Aspect pudo cambiar la configuración de medición después de que un par entrelazado había dejado su fuente, por lo que la configuración que existía cuando se emitieron no podía afectar el resultado.

Por su parte, Anton Zeilinger utilizó herramientas refinadas y una serie larga de experimentos para usar estados cuánticos entrelazados.

Entre otras cosas, su grupo de investigación ha demostrado un fenómeno llamado teletransportación cuántica, que hace posible mover un estado cuántico de una partícula a otra a distancia.

“Se ha vuelto cada vez más claro que está surgiendo un nuevo tipo de tecnología cuántica. Podemos ver que el trabajo de los laureados con estados entrelazados es de gran importancia, incluso más allá de las cuestiones fundamentales sobre la interpretación de la mecánica cuántica”, señaló Anders Irbäck, presidente del Comité Nobel de Física.

El alto contenido de agua de la vegetación provoca múltiples resonancias electromagnéticas, lo que hace posible convertir a plantas en una antena omnidireccional. El hallazgo puede contribuir al desarrollo de dispositivos multifuncionales respetuosos con el medio ambiente.

Aunque se supone que las plantas restringen el rendimiento de los sistemas de transceptores de radiofrecuencia (por eso la señal de wifi se vuelve más débil en los bosques), también pueden actuar como elementos biogénicos eficientes, según un estudio de un equipo internacional de científicos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MFTI, por sus siglas en ruso) y la Universidad de Tel Aviv.

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La investigación, publicada en AIP Publishing, determinó que las plantas no solo pueden limitar las señales, sino que, debido a su alta concentración de agua, actúan asimismo como elementos de una antena resonante dieléctrica que refuerza el campo electromagnético de los objetos.

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El estudio se centró en investigar las capacidades del cactus ‘Opuntia ficus-indica’ para servir como un dispositivo de antena eficiente, que podría personalizarse y contribuir a varias aplicaciones de las tecnologías inalámbricas WLAN y Wi-MAX cubriendo una banda de frecuencias ultraancha.

“Al comienzo del proyecto nos enfrentamos al menos a dos tareas: aumentar la cosecha utilizando las propiedades electrodinámicas de las plantas y utilizar las características electrodinámicas estudiadas para mejorar la conectividad wifi en áreas forestales”, explicó Dmitri Filónov, jefe de laboratorio del Centro de Fotónica y Materiales Bidimensionales del MFTI, en una nota publicada este martes por la revista Za Nauku.

“Para ello, era necesario comprender qué cadenas y enlaces alineaban los líquidos en los capilares de las plantas. Un sistema vivo tiene diferentes parámetros electrodinámicos. Al estudiarlos mediante un análisis de microondas, monitoreamos la dinámica del crecimiento de las plantas y podemos planificar un cuidado competente y oportuno”, agregó.

“Habiendo estudiado la estructura electromagnética, queríamos resolver el problema inverso: utilizar el sistema no con fines de absorción, sino con fines de radiación, y en ese momento surgió una antena de un cactus. Se ha convertido en una verdadera prueba de todas nuestras hipótesis: sabemos cómo se organiza una planta desde el punto de vista de la electrodinámica, cómo puede influir en las señales y cómo se puede utilizar para la radiación”, resumió el científico.

El alto contenido de agua dentro de la vegetación provoca múltiples resonancias de Mie, que son efectos de reforzamiento del campo electromagnético de los objetos.

Los tallos del cactus estudiado por los investigadores tienen casi un 75-85 % de agua, lo que hizo posible usar a la planta como una antena omnidireccional de banda ancha natural que opera en varias bandas de comunicación wifi desde 900 MHz hasta 7,7 GHz.

Los científicos describieron matemáticamente cómo se organizan las resonancias del tallo, le conectaron una fuente y el cactus comenzó a generar radiación electromagnética. Los científicos explican que eligieron el ‘Opuntia ficus-indica’ para la investigación por la sencilla razón de que es muy común en Israel. Además, a menudo se encuentra en zonas áridas y desérticas, donde establecer una conexión inalámbrica es una tarea difícil.

La investigación adicional sobre las plantas como elementos electromagnéticos funcionales puede ayudar al desarrollo de dispositivos multifuncionales respetuosos con el medio ambiente y de otras tecnologías verdes, concluyeron los autores del trabajo.

Tres científicos fueron reconocidos por sus descubrimientos sobre el cambio climático y sistemas físicos complejos. El japonés Syukuro Manabe, el alemán Klaus Hasselmann y el teórico italiano Giorgio Parisi recibieron el premio.

Los científicos Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann y Giorgio Parisi fueron distinguidos con el Premio Nobel de Física 2021 por sus “contribuciones pioneras para nuestro entendimiento de los complejos sistemas físicos”, comunicó el Instituto Karolinska en Estocolmo.

Este nobel reconoce los nuevos métodos para describir sistemas complejos y predecir a largo plazo su comportamiento. Uno de ellos, de vital importancia para humanidad, es el clima de la Tierra.

En su argumento, la Real Academia de las Ciencias Sueca señala que los sistemas complejos se caracterizan por la aleatoriedad y el desorden y son difíciles de entender y el premio de este año reconoce nuevos métodos para describirlos y predecir su comportamiento a largo plazo. ”Los descubrimientos reconocidos este año demuestran que nuestros conocimientos sobre el clima se apoyan en una sólida base científica, basada en un riguroso análisis de las observaciones”, dijo en la rueda de prensa de presentación del galardón, Thors Hans Hansson, presidente del Comité Nobel de Física.

El premio Nobel de Medicina fue otorgado a David Julius y Ardem Patapoutian

Todos los galardonados de este año contribuyeron -agregó- a que “conozcamos mejor las propiedades y la evolución de los sistemas físicos complejos”. Manabe y Hasselmann fueron galardonados conjuntamente con una mitad del Nobel “por el modelado físico del clima de la Tierra, cuantificando la variabilidad y prediciendo de manera confiable el calentamiento global”.

La otra mitad del premio recae en Parisi “por el descubrimiento de la interacción del desorden y las fluctuaciones en los sistemas físicos desde escalas atómicas a planetarias”.

El japonés Manabe, de 90 años, demostró cómo el aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera conduce a un aumento de las temperaturas en la superficie de la Tierra. En la década de 1960 dirigió el desarrollo de modelos físicos del clima terrestre y fue la primera persona en explorar la interacción entre el balance de radiación y el transporte vertical de masas de aire. Su trabajo sentó las bases para el desarrollo de modelos climáticos actuales.

El alemán Hasselmann, de 89 años, creó aproximadamente diez años después un modelo que vincula el tiempo y el clima, respondiendo así a la pregunta de por qué los modelos climáticos pueden ser fiables a pesar de que el tiempo es cambiante y caótico. También desarrolló métodos para identificar señales específicas, como huellas dactilares, que tanto los fenómenos naturales como las actividades humanas imprimen en el clima. Sus métodos se utilizaron para demostrar que el aumento de temperatura en la atmósfera se debe a las emisiones humanas de dióxido de carbono.

Otorgan el Nobel de Química a dos científicas por sus trabajos en edición genética

Alrededor de 1980, el italiano Parisi, de 73 años, descubrió patrones ocultos en materiales complejos desordenados. Sus descubrimientos se encuentran entre las contribuciones más importantes a la teoría de sistemas complejos. Permiten comprender y describir muchos materiales y fenómenos que parecen ser totalmente aleatorios, no solo en la física sino también en otras áreas muy diferentes, como las matemáticas, la biología, la neurociencia y el aprendizaje automático.

El anuncio del premio de Física sigue al de Medicina, ayer, que fue para los biólogos moleculares David Julius y Ardem Patapoutian por sus descubrimientos sobre los receptores de la temperatura y el tacto, y en los próximos días se conocerán los de Química, de Literatura de la Paz y de Economía.

Julio Navarro expresó que estar incluido en la selecta lista realizada por Citation Laureates es “un testimonio de que nuestro trabajo ha tenido mucho impacto”.

Julio Navarro es el único argentino que fue incluido en selecta lista realizada por Citation Laureates con grandes posibilidades de ser nominado para el Premio Nobel en Física, lo cual es “un reconocimiento muy importante y un logro muy emocionante para mí carrera”, según expresó a Télam.

Navarro nació en Santiago del Estero, creció en la ciudad Capital, en donde cursó sus estudios primarios y secundarios, y luego se mudóa la provincia de Córdoba para seguir su carrera universitaria, coronada con un doctorado en astronomía.

Es profesor en la Universidad de Victoria de Canadá, donde vive y trabaja; y además es un experto reconocido por sus investigaciones sobre formación y evolución de galaxias, como también sobre estructura cósmica y materia oscura.

“Es un comité bastante secreto y selectivo de personas que asesoran a la Academia Sueca para dar los premios Nobel, así que no hay candidaturas, ni nominaciones”

Los ganadores del más alto honor de la ciencia, tanto en física, medicina, química y economía, se prevé que sean elegidos durante los primeros días de octubre por los cuerpos colegiados que tienen esa tarea: la Real Academia de las Ciencias de Suecia, para los ganadores del Nobel de Física, Química y Ciencias Económicas; la Asamblea del Nobel del Instituto Karolinska, para Medicina; y la Academia Sueca que nombra al ganador del de Literatura.

“Es un comité bastante secreto y selectivo de personas que asesoran a la Academia Sueca para dar los premios Nobel, así que no hay candidaturas, ni nominaciones a ese premio. Lo que hacen algunas compañías, como esta por la cual yo recibí está distinción, es tratar de pronosticar quién podría recibir el Nobel de acuerdo a ciertas métricas que usan y viendo el impacto de los trabajos científicos”, comentó Navarro.

Entonces expresó que este “reconocimiento que recibimos es un testimonio de que nuestro trabajo ha tenido mucho impacto”, aunque aclaró inmediatamente que esto “no garantiza para nada la obtención de un premio tan selecto e importante como el premio Nobel”.

Su investigación

A Navarro se lo considera como uno de los posibles candidatos al Nobel por su investigación sobre la estructura de los halos de materia oscura, la misteriosa sustancia que mantiene unidas a las galaxias.

“Hace mucho tiempo trabajo en lo que llamamos materia oscura, que es un componente del universo”, sostuvo a Télam Navarro y añadió que el universo está formado por una parte de “átomo, oxígeno, hidrógeno, carbono, y otros elementos, que son las que llamamos materia ordinaria y la otra parte que uno conoce de la energía que es la luz, el sol, la luz que viene de las estrellas”.

Sin embargo, aclaró, “ahora sabemos por investigaciones que esa calidad de materia de energía, eso que hemos estudiado por muchos años en física y química en verdad es un componente mínimo del universo”.

“Porque el universo está hecho de otras cosas que no son sólo átomos y la luz típica que nos llega del sol, esa cantidad de materia de luz y de materia normal es ínfima, es un 4% de materia y energía total del universo”, puntualizó el astrónomo.

Por lo tanto dijo: “Creemos que el resto, el 96% restante se divide en dos, una materia oscura, que es una materia que pesa, o sea que tiene gravedad, que hace que las galaxias puedan existir y otra parte es la que llamamos energía oscura que es algo bastante diferente, es una fuerza repulsiva de largo alcance”.

“Este es mi trabajo y por ese tipo de trabajo hemos sido reconocido con este galardón”

Entonces compartió que su trabajo “se refiere a la materia oscura, esta materia diferente de la materia normal, en el sentido que no interacciona con la luz”, y a la vez graficó que “si uno tuviera una pelota de materia oscura seria completamente transparente y tampoco interacciona con la materia normal, con los átomos que conocemos, de ninguna otra forma que no sea la gravitacional”.

“Sabemos dónde está esta materia oscura, cuánto hay, cómo está distribuida y tratamos de usar”, ya que de esa forma “podemos medir los movimientos de estrellas, de galaxias, usando eso tenemos un mapa de materia oscura hecho del universo”, explicó.

Asimismo indicó que para interpretar ese universo “en términos de materia tenemos que entender que nos dice ese mapa, y lo que yo hago son modelos de números en supercomputadoras, las más grandes del mundo, que tratan de predecir qué tipo de estructuras habrían en el universo, dependiendo de diferentes hipótesis acerca de la materia oscura, por ejemplo si había más o menos galaxias que las observadas, o bien menos o más galaxias grandes, o menos o más galaxias pequeñas”.

“Y en ese contraste entre las predicciones de los modelos y las observaciones es como aprendemos de la materia oscura, vamos restringiendo las posibilidades acerca de cuáles son las propiedades que puedan tener y de esa forma es como tratamos de aprender más y más, para finalmente lograr un entendimiento tan grande que nos permita decir la materia oscura es este tipo de partícula, de fuerza o lo que sea”, especificó.

Y sentenció: “Este es mi trabajo y por ese tipo de trabajo hemos sido reconocido con este galardón”.