{"id":14089,"date":"2018-03-24T06:26:00","date_gmt":"2018-03-24T05:26:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=14089"},"modified":"2018-03-24T06:26:49","modified_gmt":"2018-03-24T05:26:49","slug":"2-015-ha-sido-nombrado-el-ano-internacional-de-la-luz","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2018\/03\/24\/2-015-ha-sido-nombrado-el-ano-internacional-de-la-luz\/","title":{"rendered":"2.015 ha sido nombrado el A\u00f1o Internacional de la Luz"},"content":{"rendered":"
Sabemos que la luz es una forma de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica a la que el ojo humano es sensible y sobre la cual dependen nuestra consciencia visual del universo y sus contenidos.<\/strong><\/div>\n
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La\u00a0velocidad de la luz<\/em>\u00a0al propagarse a trav\u00e9s de la materia es menor que a trav\u00e9s del vac\u00edo y depende de las propiedades diel\u00e9ctricas del medio y de la energ\u00eda de la luz. La relaci\u00f3n entre la velocidad de la luz en el vac\u00edo y en un medio se denomina\u00a0\u00edndice de refracci\u00f3n<\/a>\u00a0del medio:\u00a0\u00a0\"{\\displaystyle<\/p>\n

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La l\u00ednea amarilla muestra el tiempo que tarda la luz en recorrer el espacio entre la\u00a0Tierra<\/a>\u00a0y la\u00a0Luna<\/a>, alrededor de 1,26 segundos. (Wikipedia)<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Dependiendo del medio en el que se mueve, desarrolla una velocidad u otra, aunque siempre nos viene a la mente su velocidad en el vac\u00edo de 299.792,458 metros por segundo que es el l\u00edmite impuesto por nuestro universo para que algo se mueva, nada puede alcanzar m\u00e1s de esa velocidad, ya que, a medida que el objeto se acerca a ese l\u00edmite, su masa aumenta, es decir, la energ\u00eda de iniercia se convierte en masa como lo predice la Teor\u00eda de la Relatividad Especial.<\/div>\n
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Se denomina con el nombre de efecto fotoel\u00e9ctrico a la emisi\u00f3n de electrones<\/a> por un metal al ser irradiado con radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica. Einstein<\/a> construy\u00f3 este trabajo inspirado por uno anterior de Max Planc, en el que dec\u00eda que la radiaci\u00f3n de cuerpo negro se hacia mediante paquetes discretos que \u00e9l llam\u00f3 cuantos y, m\u00e1s tarde Einstein<\/a> llevando la idea un poco m\u00e1s lejos, demostr\u00f3 que no s\u00f3lo los objetos calientes radian, sino que todos lo hace y a esos peque\u00f1os paquetes los llam\u00f3 fotones<\/a>.<\/div>\n
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El\u00a0efecto fotoel\u00e9ctrico<\/strong>consiste en la emisi\u00f3n de electrones<\/a> por un material al incidir sobre \u00e9l una radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica (luz visible o ultravioleta), en general).\u00a0A veces se incluyen en el t\u00e9rmino otros tipos de interacci\u00f3n entre la luz y la materia<\/div>\n
\"Resultado<\/div>\n
En 1905, el mismo a\u00f1o que descubri\u00f3 su teor\u00eda de la relatividad<\/a> especial, Albert Einstein<\/a> propuso una descripci\u00f3n matem\u00e1tica de este fen\u00f3meno que parec\u00eda funcionar correctamente y en la que la emisi\u00f3n de electrones<\/a> era producida por la absorci\u00f3n de cuantos de luz que m\u00e1s tarde ser\u00edan llamados fotones<\/a>. En un art\u00edculo titulado “Un punto de vista heur\u00edstico sobre la producci\u00f3n y transformaci\u00f3n de la luz” mostr\u00f3 como la idea de part\u00edculas discretas de luz pod\u00eda explicar el efecto fotoel\u00e9ctrico y la presencia de una frecuencia caracter\u00edstica para cada material por debajo de la cual no se produc\u00eda ning\u00fan efecto. Por esta explicaci\u00f3n del efecto fotoel\u00e9ctrico Einstein<\/a> recibir\u00eda e\u00f1 Premio Nobel de F\u00edsica en 1921.<\/div>\n
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Cient\u00edficos consiguen congelar la luz y hacerla s\u00f3lida. Al menos as\u00ed ha sido publicado en distintos medios<\/div>\n

Los fotones<\/a><\/a>, las part\u00edculas de las que est\u00e1 hecha la luz, no se comportan como muchas otras part\u00edculas porque no tienen masa. Esto hace que no interaccionen entre ellas y por tanto no se unan unas a otras para formar elementos mayores y m\u00e1s complejos, como s\u00ed hacen otras part\u00edculas fundamentales.<\/p>\n

Sin embargo, en los \u00faltimos a\u00f1os varios equipos cient\u00edficos de todo el mundo han logrado jugar con esta caracter\u00edstica y, de alguna forma, burlarla, deteniendo la luz y congel\u00e1ndola, convirti\u00e9ndola en un s\u00f3lido. Se trata de un fen\u00f3meno que nos recuerda a las pel\u00edculas de ciencia ficci\u00f3n (piensen en los sables l\u00e1ser<\/a> de La guerra de las galaxias<\/em>), pero en cuyo conocimiento los investigadores avanzan cada d\u00eda m\u00e1s. Los \u00faltimos, un equipo de la Universidad de Princeton<\/a> que ha logrado convertir la luz en cristal, seg\u00fan sus conclusiones.<\/p>\n

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Nos interesa explorar, y eventualmente controlar y dirigir, los flujos de energ\u00eda a nivel at\u00f3mico. Lo han conseguido interconectando fotones<\/a><\/a>, las part\u00edculas elementales de la luz, de forma que se quedasen fijos en un lugar\u00a0como si estuviesen congelados.\u00a0Los resultados de sus experimentos podr\u00edan servir para desarrollar nuevos y ex\u00f3ticos metamateriales, adem\u00e1s de ayudar a avanzar en el conocimiento sobre el estudio fundamental de la materia.<\/p>\n

\u201cEs algo que nadie hab\u00eda visto antes, un nuevo comportamiento de la luz\u201d, explica Andrew Houck, profesor asociado de ingenier\u00eda el\u00e9ctrica y uno de los investigadores. \u201cNos interesa explorar, y eventualmente controlar y dirigir, los flujos de energ\u00eda a niver at\u00f3mico\u201d, dice Hakan T\u00fcreci, uno de los miembros del equipo.<\/p>\n

Para lograrlo, construyeron una estructura hecha de materiales superconductores con m\u00e1s de cien mil millones de \u00e1tomos ensamblados para funcionar como uno solo y la situaron junto a un cable superconductor por el que transitaban fotones<\/a><\/a>. Esos fotones<\/a><\/a>, debido a mecanismos propios de la f\u00edsica cu\u00e1ntica, adoptaron algunas de las propiedades del \u00e1tomo, como por ejemplo las interacciones entre ellos, algo que normalmente no ocurre con los fotones<\/a><\/a>. As\u00ed, el equipo logr\u00f3 que fluyesen como si fuesen parte de un l\u00edquido o que se congelasen como si fuesen un cristal s\u00f3lido.<\/p>\n

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Los cient\u00edficos han estudiado el comportamiento de la luz durante a\u00f1os, que a veces corresponde al de una onda y otras al de una part\u00edcula. Con este experimento, han podido inventarle uno nuevo. \u201cHemos provocado una situaci\u00f3n en la que la luz se comporta efectivamente como una part\u00edcula, en el sentido de que dos fotones<\/a><\/a> pueden interaccionar con fuerza. En un momento oscila de delante hacia atr\u00e1s como si fuera un l\u00edquido, y en otro directamente se congela\u201d, explica T\u00fcreci.<\/p>\n

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Los ordenadores actuales no \u2018entienden\u2019 la f\u00edsica cu\u00e1ntica<\/strong><\/p>\n

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Esta investigaci\u00f3n es parte del esfuerzo que cient\u00edficos de todo el mundo est\u00e1n poniendo para intentar responder algunas preguntas fundamentales del comportamiento de las part\u00edculas subat\u00f3micas, cuestiones que no es posible contestar ni siquiera utilizando los ordenadores m\u00e1s potentes de los que disponemos hoy en d\u00eda.<\/p>\n

Es como resolver preguntas sobre aerodin\u00e1mica observando un modelo de aeroplano en un t\u00fanel de viento, es decir, a trav\u00e9s de una simulaci\u00f3n f\u00edsica en vez de con c\u00e1lculos digitalesLos equipos de computaci\u00f3n con los que trabajan los cient\u00edficos no sirven porque funcionan siguiendo la mec\u00e1nica tradicional, que describe c\u00f3mo es el mundo de los objetos cotidianos en una escala muy amplia, desde los planetas hasta los \u00e1tomos y mol\u00e9culas. Pero el mundo de los fotones<\/a><\/a> y otras part\u00edculas de tama\u00f1o inferior al \u00e1tomo funciona siguiendo las reglas de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, que incluye propiedades en apariencia imposibles e incomprensibles, como por ejemplo que varias part\u00edculas est\u00e9n relacionadas en cuanto a su comportamiento a pesar de estar distanciadas por cientos de kil\u00f3metros.<\/p>\n

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Cuando los ordenadores cu\u00e1nticos lleguen, habremos dado otro inmenso salto hacia el futuro.<\/p>\n

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Esa diferencia en cuanto a sus caracter\u00edsticas limita la capacidad de los ordenadores de trabajar con estos componentes subat\u00f3micos. Simplemente, no puede calcular qu\u00e9 har\u00e1n ante unos u otros est\u00edmulos. De forma que la comunidad cient\u00edfica lleva tiempo intentando crear un nuevo tipo de ordenador basado en las normas de la f\u00edsica cu\u00e1ntica, con el convencimiento de que as\u00ed podr\u00e1n responder a muchas de las preguntas que les intrigan de esta rama del conocimiento. Para crear esa nueva computadora, sin embargo, hace falta tiempo y profundizar en la investigaci\u00f3n de estos fen\u00f3menos, cre\u00e1ndose as\u00ed un c\u00edrculo que retrasa las respuestas.<\/p>\n

Otra corriente dentro del estudio de la f\u00edsica cu\u00e1ntica, dentro de la que se enmarca el trabajo de los cient\u00edficos de Princeton,\u00a0apuesta por dejar de lado los ordenadores y desarrollar nuevas herramientas que imiten el comportamiento de las subpart\u00edculas. El inconveniente es que estas herramientas tendr\u00e1n una utilidad m\u00e1s limitada que la de un ordenador cu\u00e1ntico, pero la ventaja est\u00e1 en que en teor\u00eda podr\u00e1n crearse sin necesidad de responder previamente a cuestiones m\u00e1s complejas y avanzadas.<\/p>\n

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\u201cEs como resolver preguntas sobre aerodin\u00e1mica observando un modelo de aeroplano en un t\u00fanel de viento, es decir, a trav\u00e9s de una simulaci\u00f3n f\u00edsica en vez de con c\u00e1lculos digitales\u201d, explica una entrada en el blog Scienceblog<\/a>.<\/p>\n

En este caso, la herramienta desarrollada es muy peque\u00f1a y sus posibilidades son limitadas, pero los investigadores conf\u00edan en poder ampliarla, as\u00ed como aumentar el n\u00famero de interacciones entre fotones<\/a><\/a>, aumentando su capacidad de simular situaciones complejas. En el futuro esperan poder observar la luz en estados a\u00fan m\u00e1s extra\u00f1os,\u00a0como por ejemplo un superfluido o un aislante.\u201d<\/p>\n

Cuando sepamos lo que es la luz\u2026 \u00a1Sabremos lo que es el Universo\u2026 y, tambi\u00e9n nosotros! Porque, al fin y al cabo, \u00bfNo somos luz?<\/strong><\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n

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