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Reloj eterno podría mantener el tiempo incluso después de que el universo muera

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/02/2012

Físicos encuentran la manera de construir un reloj eterno que sobrevivirá la sentencia de la entropía y el consecuente fin del universo, manteniendo el tiempo consigo.

Aunque el tiempo es uno de los enigmas más elusivos de nuestra realidad, de alguna manera todos intuimos (o sospechamos) que su existencia está ligada no solo a la nuestra propia sino a la del universo mismo. El tiempo comenzó con el Big Bang, aseguran algunos, con la materia y el movimiento y, siguiendo este razonamiento, parece lógico que termine con el universo mismo, fin que la ciencia contemporánea pronostica e incluso considera inevitable.

Sin embargo —y aunque esto pareciera a primera vista un contrasentido—, recientemente un grupo de investigadores dio a conocer el diseño de un reloj que podría mantener el tiempo para siempre, incluso después de que el universo muera.

Se trata de un “cristal de espacio-tiempo” de cuatro dimensiones. En los cristales de tres dimensiones convencionales, como los diamantes y los copos de nieve, los átomos están dispuestos en patrones que se repiten, estructuras periódicas que se expresan en esas mismas tres dimensiones. En el caso de este singular reloj, dicha repetición se da tanto en el espacio como en el tiempo.

A comienzos del año el físico del MIT Frank Wilczek propuso la idea, aunque solo teóricamente. Pero ahora el equipo dirigido por Xiang Zhang, del Lawrence Berkeley National Laboratory, encontró una manera de hacerlo realidad.

Zhang y sus colegas sugieren que un cristal con estas características podría construirse utilizando un campo eléctrico que atrapara átomos cargados (iones) y tomando ventaja de la repulsión natural entre dos partículas con la misma carga (la llamada repulsión columbina).

“Bajo la influencia de un campo magnético débil, este cristal de iones en forma de anillos comenzaría una rotación que nunca se detendría. La rotación persistente de iones atrapados produciría un orden temporal, llevando a la formación de un cristal de espacio-tiempo en el estado más bajo de energía cuántica”, explicó Zhang.

Dicho estado mínimo de energía significa también la creación de un sistema sin desorden, es decir, sin entropía, esa parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo que crece paulatinamente y que, eventualmente, acabará con el universo —pero al parecer no con este reloj ni con el tiempo ahí contenido.

[Scientific American]

¿Por qué una explosión atómica despliega una nube en forma de hongo?

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/02/2012

La nube en forma de hongo, un arquetipo del siglo XX comúnmente asociado a las explosiones nucleares, debe esta particular forma a las diferentes temperaturas que ocurren durante un evento de esta naturaleza.

La nube en forma de hongo es una de las formas arquetípicas del siglo XX. Luego de las bombas nucleares arrojadas sobre Hiroshima y Nagasaki, con las cuales la Segunda guerra mundial llegaría a su fin, su espectro permanecería por casi 50 años en la mente y la conciencia de millones de personas en todo el mundo, como símbolo del terror inminente e instantáneo que en cualquier momento podía sobrevenir sobre los inocentes.

Pero, más allá de estas implicaciones históricas, ¿cuáles son las causas de que el humo de una explosión nuclear adquiera tan inconfundible figura?

En primer lugar debe tomarse en cuenta la temperatura altísima que produce una explosión nuclear, la cual calienta el aire circundante, expandiéndolo y volviéndolo menos denso. El aire se levanta con rapidez, creando un vacío que succiona cada vez más aire hacia la fuente de calor, el cual gana temperatura e igualmente se expande y se eleva.

Este primer fenómeno no es exclusivo de las reacciones nucleares: a menos escala explica que, por ejemplo, en una fogata o una explosión menor el humo resultante se eleve en forma de columna.

En el caso de las explosiones nucleares, sin embargo, dicha columna es tan grande y siempre con un origen único, que el aire en el centro es mucho más caliente que en los bordes, por lo cual se eleva con mayor velocidad, desbordando sus propios límites. Por esta razón los bordes ceden, se inclinan hacia abajo y forman la silueta de un hongo.

Por último, dada la magnitud de una explosión nuclear, sucede un fenómeno que, este sí, le es exclusivo: la columna de aire caliente que genera crece hasta alcanzar el punto en la atmósfera donde el aire circundante deja de estar más frío que esta y, por el contrario, es mucho más caliente por causa del ozono, que a determinada altitud absorbe la radiación solar que lo calienta. Por esta diferencia de temperaturas y la correspondiente de densidades, puede decirse que la columna de humo llega a un techo que ya no puede atravesar. Como si se estrellara con una superficie sólida, el humo cae y da el toque final al característico sombrero micótico.

Con información de io9