{"id":10580,"date":"2014-02-18T06:04:04","date_gmt":"2014-02-18T05:04:04","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=10580"},"modified":"2014-02-18T18:50:40","modified_gmt":"2014-02-18T17:50:40","slug":"%c2%a1noticia-%c2%bfuna-nueva-fisica-por-%e2%80%9cdebajo%e2%80%9d-del-cero-absoluto","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2014\/02\/18\/%c2%a1noticia-%c2%bfuna-nueva-fisica-por-%e2%80%9cdebajo%e2%80%9d-del-cero-absoluto\/","title":{"rendered":"\u00a1Noticia! \u00bfUna nueva f\u00edsica por \u201cdebajo\u201d del cero absoluto?"},"content":{"rendered":"

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Lo que es normal en invierno para muchas personas, hasta by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>ahora\"\"<\/a> ha sido imposible en la f\u00edsica: Una temperatura por debajo de cero. Para mucha gente, las temperaturas bajo cero en la escala Celsius (grados cent\u00edgrados) s\u00f3lo son sorprendentes en verano. En la escala absoluta de temperatura, llamada tambi\u00e9n escala Kelvin y usada por los f\u00edsicos, no es posible descender por debajo de cero, al menos no en el sentido de que algo est\u00e9 m\u00e1s fr\u00edo que cero grados kelvin.<\/p>\n

Seg\u00fan el significado f\u00edsico de temperatura, la temperatura de un gas est\u00e1 determinada por el movimiento ca\u00f3tico de sus part\u00edculas. Cuanto m\u00e1s fr\u00edo est\u00e9 el gas, m\u00e1s lentamente se mueven sus part\u00edculas. A cero grados Kelvin (273 grados cent\u00edgrados bajo cero), las part\u00edculas dejan de moverse y desaparece todo ese desorden. Por tanto, nada by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>puede\"\"<\/a> estar m\u00e1s fr\u00edo que cero grados en la escala Kelvin.<\/p>\n

\"File:Edificio<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Edificio principal de la Universidad de M\u00fanich<\/p>\n

Sin embargo, unos f\u00edsicos en la Universidad Ludwig-Maximilian de M\u00fanich, y el Instituto Max Planck de \u00d3ptica Cu\u00e1ntica en Garching, ambas instituciones en Alemania, han creado by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>ahora\"\"<\/a> en el laboratorio un gas at\u00f3mico que llega a alcanzar valores negativos en la escala Kelvin, siguiendo las definiciones convencionales adoptadas. Estas temperaturas absolutas negativas tienen varias implicaciones aparentemente absurdas: Aunque los \u00e1tomos en el gas se atraen entre s\u00ed y producen una presi\u00f3n negativa, el gas no se colapsa, una conducta tambi\u00e9n postulada en la cosmolog\u00eda para el efecto principal de la energ\u00eda oscura.<\/p>\n

Con la ayuda de temperaturas absolutas negativas, se podr\u00eda, hipot\u00e9ticamente hablando, crear motores t\u00e9rmicos capaces de proezas imposibles en el mundo f\u00edsico conocido, by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>como\"\"<\/a> por ejemplo un motor de combusti\u00f3n con una eficiencia termodin\u00e1mica superior al 100 por cien.<\/p>\n

Para convertir al agua en vapor, hay que suministrar energ\u00eda. A medida que el agua se calienta, las mol\u00e9culas de agua incrementan su energ\u00eda cin\u00e9tica y en promedio se mueven cada vez m\u00e1s r\u00e1pido. Sin embargo, las mol\u00e9culas individuales poseen energ\u00edas cin\u00e9ticas distintas, by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>desde\"\"<\/a> muy lentas hasta muy r\u00e1pidas. Los estados de baja energ\u00eda son m\u00e1s comunes que los de alta energ\u00eda, es decir, s\u00f3lo unas pocas part\u00edculas se mueven con mucha rapidez. En f\u00edsica, esta distribuci\u00f3n se conoce como Distribuci\u00f3n de Boltzmann. El equipo de f\u00edsicos de Ulrich Schneider e Immanuel Bloch ha dado ahora con un gas en el que esta distribuci\u00f3n est\u00e1 invertida: muchas part\u00edculas poseen energ\u00edas altas, y s\u00f3lo unas pocas tienen energ\u00edas bajas. Esta inversi\u00f3n de la distribuci\u00f3n de energ\u00eda implica que las part\u00edculas han asumido, al menos en ese aspecto, una temperatura absoluta negativa.<\/p>\n

\"[Img<\/div>\n
A una temperatura absoluta negativa, la distribuci\u00f3n de energ\u00eda de las part\u00edculas se invierte en comparaci\u00f3n con lo que ocurre a una temperatura positiva. (Imagen: \u00a9 LMU \/ MPG Munich)<\/cite><\/div>\n

La Distribuci\u00f3n de Boltzmann invertida es el sello distintivo de la temperatura absoluta negativa, y esto es lo que Schneider y Bloch han logrado. Sin embargo, el gas no est\u00e1 m\u00e1s fr\u00edo que cero grados Kelvin, sino m\u00e1s caliente, otra aparente paradoja.<\/p>\n

Como mejor se puede ilustrar el significado de una temperatura absoluta negativa es con esferas que ruedan en un paisaje en el que los valles representan una energ\u00eda potencial baja, y las colinas una energ\u00eda potencial alta. Cuanto m\u00e1s r\u00e1pido se muevan las esferas, mayor es su energ\u00eda cin\u00e9tica: Si se parte de temperaturas positivas y se aumenta la energ\u00eda total de las esferas calent\u00e1ndolas, esas esferas se mover\u00e1n cada vez m\u00e1s hacia regiones de alta energ\u00eda. Si fuera posible calentar las esferas hasta una temperatura infinita, las probabilidades de que estuvieran en alg\u00fan punto del paisaje ser\u00edan la mismas para cualquier punto, independientemente de la energ\u00eda potencial. Si en esa situaci\u00f3n se pudiera a\u00f1adir a\u00fan m\u00e1s energ\u00eda y por tanto calentar a\u00fan m\u00e1s las esferas, \u00e9stas se reunir\u00edan preferentemente en estados de alta energ\u00eda, y estar\u00edan a\u00fan m\u00e1s calientes que una temperatura infinita. La distribuci\u00f3n de Boltzmann se invertir\u00eda, y la temperatura ser\u00eda por tanto negativa. A primera vista, puede parecer extra\u00f1o que una temperatura absoluta negativa sea m\u00e1s caliente que una positiva. Sin embargo, esto es simplemente una consecuencia de la definici\u00f3n hist\u00f3rica de Temperatura Absoluta; si estuviera definida de manera diferente, by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>esta\"\"<\/a> contradicci\u00f3n aparente no existir\u00eda.<\/p>\n

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La temperatura en el espacio<\/em> exterior, seg\u00fan todas las mediciones de sat\u00e9lites de microondas, es de -270,43\u00baC (2,72 Kelvin) y los \u00e1tomos y mol\u00e9culas se mueven m\u00e1s despacio que by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>cuando\"\"<\/a> est\u00e1n en un medio m\u00e1s caliente.<\/p>\n

Esta inversi\u00f3n de la poblaci\u00f3n de estados de energ\u00eda no es posible en el agua o en cualquier otro sistema natural, ya que el sistema tendr\u00eda que absorber una cantidad infinita de energ\u00eda, algo imposible. Sin embargo, si existiera un l\u00edmite superior para la energ\u00eda de las part\u00edculas, como ser\u00eda el caso de la cima de la colina en el s\u00edmil del paisaje de energ\u00edas potenciales, la situaci\u00f3n ser\u00eda completamente diferente. El equipo de Bloch y Schneider parece que ha dado ahora con un sistema de gas at\u00f3mico de ese tipo, caracterizado por un l\u00edmite superior de energ\u00eda. Este aparente logro es fruto de su by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>trabajo\"\"<\/a> en el laboratorio, siguiendo las propuestas te\u00f3ricas de Allard Mosk y Achim Rosch.<\/p>\n

Hipot\u00e9ticamente, la existencia de materia a temperaturas absolutas negativas tiene toda una serie de implicaciones sorprendentes, de by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>entre\"\"<\/a> las que destaca la ya citada de un motor de combusti\u00f3n con una eficiencia superior al 100 por cien. Sin embargo, esto no significa que se viole la ley de conservaci\u00f3n de la energ\u00eda. Lo que ocurrir\u00eda es que el motor no s\u00f3lo podr\u00eda absorber energ\u00eda de un medio m\u00e1s caliente, sino tambi\u00e9n de uno m\u00e1s fr\u00edo.<\/p>\n

El logro de los f\u00edsicos de M\u00fanich tambi\u00e9n podr\u00eda ser interesante para la cosmolog\u00eda, ya que la conducta termodin\u00e1mica de la temperatura negativa presenta semejanzas con la llamada energ\u00eda oscura. Los cosm\u00f3logos consideran que la energ\u00eda oscura es la fuerza misteriosa que acelera la expansi\u00f3n del universo, cuando parece l\u00f3gico que el cosmos deber\u00eda contraerse por la atracci\u00f3n gravitatoria by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>entre\"\"<\/a> todas las acumulaciones de masa del cosmos.<\/p>\n

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Existe un fen\u00f3meno similar en la nube at\u00f3mica creada en el laboratorio de M\u00fanich: El experimento se basa en el hecho de que los \u00e1tomos en el gas no se repelen by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>entre\"\"<\/a> s\u00ed como en un gas convencional, sino que sus interacciones son de atracci\u00f3n. Esto significa que los \u00e1tomos ejercen una presi\u00f3n negativa en vez de una positiva. Como consecuencia, la nube de \u00e1tomos \u201cquiere\u201d contraerse y deber\u00eda colapsarse, tal como cabr\u00eda esperar que pasara con el universo bajo el efecto de la gravedad. Pero debido a la temperatura negativa de la nube de \u00e1tomos, esto no sucede.<\/p>\n

Fuente: NCYT Amazings<\/p>\n

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      Lo que es normal en invierno para muchas personas, hasta by Savings Wave” href=”http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/04\/12\/%C2%A1noticia-%C2%BFuna-nueva-fisica-por-debajo-del-cero-absoluto\/#”>puede estar m\u00e1s fr\u00edo que cero grados en la escala Kelvin. \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Edificio principal de la Universidad de M\u00fanich Sin embargo, unos f\u00edsicos en la Universidad Ludwig-Maximilian de M\u00fanich, y el Instituto Max Planck de \u00d3ptica Cu\u00e1ntica en Garching, […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[142],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10580"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10580"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10580\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10580"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10580"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10580"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}