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El punto más frío del universo va a ser generado por la NASA

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El punto más frío del universo va a ser generado por la NASA

Imaginaos una caja de hielo que viajará hasta la Estación Espacial Internacional (ISS). Una caja en cuyo interior una serie de láseres, una cámara de vacío y un “cuchillo” electromagnético quieren anular la energía de las partículas de gas, ralentizándolas.

Y así poder crear el punto más frío del universo.

Cero (casi) Absoluto

Desarrollado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, esta caja y sus instrumentos se denominan Laboratorio de Átomo Frío (CAL), y será enviado a la ISS este mes de agosto en el carguero de suministros SpaceX CRS-12.

Estos instrumentos congelarán los átomos de gas a una mil millonésima de grado por encima del cero absoluto, es decir, más de 100 millones de veces más frío que el espacio profundo. Tal y como explica Robert Thompson, del JPL:

Iss 548328 960 720

El estudio de estos átomos hiper-fríos podría reestructurar nuestra comprensión de la materia y la naturaleza fundamental de la gravedad. Los experimentos que haremos con el laboratorio Cold Atom nos darán una visión de la gravedad y de la energía oscura, algunas de las fuerzas más penetrantes del universo.

Cuando los átomos se enfrían a temperaturas extremas, como estarán dentro de CAL, pueden formar un estado distinto de materia conocido como condensado de Bose-Einstein, lo que permite observar a la materia comportándose menos como partículas y más como ondas (es decir, más como mecánica cuántica que como física clásica).

La NASA nunca antes ha creado o observado los condensados de Bose-Einstein en el espacio. En la Tierra, la atracción de la gravedad hace que los átomos se asienten continuamente hacia el suelo, es decir, que normalmente sólo son observables por fracciones de segundo. En el espacio, sin embargo, aspira a observarse este estado de la materia entre cinco y diez segundos de tiempo.

Los resultados de estos experimentos podrían conducir potencialmente a una serie de tecnologías mejoradas, incluyendo sensores, computadoras cuánticas y relojes atómicos utilizados en la navegación espacial.

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Este cable eléctrico es el más fino del mundo: tres átomos de grosor

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Este cable eléctrico es el más fino del mundo: tres átomos de grosor

Un cable eléctrico tan fino como tres átomos de grosor y que está formado por partículas de diamante acaba de ser desarrollado por científicos de la Universidad de Stanford y del acelerador SLAC. Podrá servir para crear LEDs de pocos átomos y pequeños generadores piezoeléctricos.

La técnica para crearlos se aprovecha de las denominadas fuerzas de van der Waals, que en este caso hacen que las moléculas de diamante se atraigan entre sí para formar cristales más grandes.

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[Vídeo] IBM hace un corto con átomos individuales

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[Vídeo] IBM hace un corto con átomos individuales

Científicos de IBM han presentado la película en stop-motion más pequeña del mundo, mediante el uso de átomos individuales. ¿Por qué? Para demostrar que se puede y mostrar el lado divertido de la Ciencia.

De acuerdo con declaraciones de Andreas Heinrich, investigador principal de IBM Research en California:

Creemos que es emocionante y que dará impulso a la gente en preguntarse ¿Qué es eso? ¿Qué son los átomos? ¿Por qué estamos aquí? ¿Qué pasó? Todas esas preguntas que queremos que la gente haga
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Chris Anderson: la revolución de los bits, de los átomos y de lo DIY

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Chris Anderson: la revolución de los bits, de los átomos y de lo DIY

Desde que descubrí a Chris Anderson, ex director de la revista Wired, no he dejado de leer todo lo que escribe. Empecé con su libro Gratis, en el que descubrí que tarde o temprano todas las cosas que están constuidas por bits acabarán siendo gratis, tanto lo queramos como no.

A continuación me hice con Economía Long Tail, cuya tesis es que todo lo que acabe convirtiéndose en bits se regirá por otro tipo de lógica económica que resulta antagónica con la economía de los átomos. A saber: que cuanto más se produce, más se gana. Lo cual diversificará el mercado y creará infinidad de micronichos.

Ahora estoy impaciente por hincarle el diente a su último libro Makers: The New Industrial Revolution, en el que aborda el tema de las impresoras 3D y de cómo éstas podrían revolucionar el mundo de los átomos. Ahora, de hecho, se ha convertido en todo un pope del DIY (Do It Yourself).

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Más cifras y analogías sorprendentes sobre los átomos

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Más cifras y analogías sorprendentes sobre los átomos

Siguiendo la línea de Algunas cifras y analogías sobre los átomos, vamos a repasar las siguientes curiosidades a fin de definir mejor la imagen mental que todos tenemos sobre los átomos (una imagen siempre esquiva y, en esencia, incomprensible por su tamaño totalmente alejado de las magnitudes con las que está acostumbrado a trabajar nuestro cerebro):

  • A pesar de su tamaño, el núcleo del átomo es muy pesado: el 99,9 % de la masa del átomo reside en el interior del núcleo. En efecto, los electrones sólo contribuyen con un 0,1 %. Si expandiéramos el núcleo atómico hasta el tamaño de una canina, entonces en esa escala pesaría unas 100.000.000 toneladas. Es decir, unas 16 veces la Gran Pirámide de Egipto.
  • Los protones son tan minúsculos que cabrían 500.000 millones de ellos en la cabeza de un alfiler. Sin embargo, son enormes si los comparamos con los electrones o los quarks: si los protones y neutrones tuvieran 1 centímetro de anchura, el diámetro de los electrones y los quarks sería menor que un pelo humano, y el diámetro total del átomo sería mayor que la longitud de 30 campos de fútbol americano.

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Cifras pequeñísimamente gigantescas

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Cifras pequeñísimamente gigantescas

Siguiendo con la línea abierta en Sumergiéndonos en la escala atómica con cifras y analogías, vamos a enumerar otras cifras y comparaciones que acaso sirvan para hacernos una idea más gráfica de cuán diminuto puede ser nuestro mundo a escala atómica.

-Los químicos usan el número de Avogadro para medir de forma práctica las cantidades de sustancias sin perder de vista el número de partículos. Tal número de Avogadro nos indica cuántos átomos de un elemento están presentes en una cantidad cuyo peso en gramos es ig ual a la masa atómica del elemento. Si la masa atómica del carbono es aproximadamente 12, 12 gramos de carbono contienen el número de Avogadro de átomos de carbono.

-El número de Avogadro es 6,0221367 × 1023. Es un número muy grande, tanto que equivaldría al número de tazas de agua que hay en el océano Pacífico. Si tuviéramos el número de Avogadro de latas de refresco, podríamos cubrir todo el planeta.

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Sumergiéndonos en la escala atómica con cifras y analogías

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Sumergiéndonos en la escala atómica con cifras y analogías

Siguiendo al línea de la entrada Algunas cifras y analogías sobre los átomos, vamos a seguir intentando adecuar nuestro pensamiento a la pequeñísima escala atómica a fin de imaginar un poco mejor el tamaño de lo que nos rodea.

-Si agrandáramos un balón de fútbol hasta que alcanzara el tamaño de la Tierra, un átomo de dicho balón tendría entonces el tamaño de un guisante grande. Los átomos más grandes, como los del plutonio, tendrían una tamaño aproximado de una pelota de golf. Hay que recordar, igualmente, que la Tierra es gigantesca. Tanto que, para verla entera con nuestra vista haría falta que nos eleváramos unos 332 km.

-Si agrandáramos un átomo hasta el tamaño de un balón de baloncesto, entonces una moneda tendría el tamaño de la Tierra.

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Algunas cifras y analogías sobre los átomos

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Algunas cifras y analogías sobre los átomos

Los átomos son tan increíblemente diminutos que pueden colocarse nada menos que 5 billones de ellos sobre la cabeza de un alfiler.

-En un grano de arena encontramos 2,2 trillones de átomos.

-En un glóbulo rojo humano, 10 billones de átomos.

Y es que un átomo típico posee una anchura de 0,32 nanómetros, es decir, 0, 00000032 mm. El átomo más pequeño es el de hidrógeno, que solo tiene 0,24 nanómetros. Un tamaño gigantesco si lo comparamos con el grosor de un electrón, que tiene un femtometro: 0,0000000000000001 metros.

Tal y como explica Joel Levy en su libro 100 analogías científicas:

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¿Hay alguna esperanza para la libertad?

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¿Hay alguna esperanza para la libertad?

Tal y como dejó escrito Hippolyte Taine, un resumen de la naturaleza humana basado en las obras de Shakespeare definiría al hombre como una máquina nerviosa, gobernada por un capricho, dispuesta a las alucinaciones, transportada por pasiones sin freno, esencialmente no razonadora… y conducida al azar, por las circunstancias más determinadas y complejas, el dolor, el crimen, la locura y la muerte.

Sin embago, no hace falta fijarnos en todos los condicionantes biológicos, psicológicos, sociales, genéticos y demás que parecen encadenar nuestra libertad. Si afinamos nuestra vista y somos capaces de registrar al ser humano como una pequeña parte de un todo, a nivel físico tampoco hay muchas esperanzas para la libertad. O, al menos, el debate sigue ciertamente muy abierto.

Leyendo el prólogo del último libro del director del Centro de Neurociencia Cognitiva del Dartmouth College, Michael S. Gazzaniga, Michael S. Gazzaniga, ¿Quién manda aquí?, me he encontrado una estupenda síntesis de ese debate físico sobre el libre albedrío, que me gustaría hacer extensivo a vosotros (ahí abajo tenéis los comentarios para decir la vuestra o para aportar bibliografía al respecto).

Lo que señala es la pura evidencia: que vivimos en un mundo regido por leyes físicas, y nosotros formamos parte de ese mundo: en consecuencia, también estamos regidos por leyes físicas, por encima de las leyes genéticas, psicológicas, sociales y demás. Porque las leyes físicas también rigen nuestra conducta y nuestras decisiones, que solo son determinadas disposiciones de átomos.

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El disco duro más pequeño del mundo

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El disco duro más pequeño del mundo

¿Os imagináis un disco duro del tamaño de un grano de arroz? ¿Y tener un reproductor de música tan pequeño que cupiera dentro del oído?

Pues científicos de IBM y el CFEL (Centro Alemán para la Ciencia del Láser de Electrones Libres) han construido la unidad más pequeña de almacenamiento magnético del mundo, con sólo 96 átomos han creado un byte de datos.

Mientras que las unidades convencionales requieren una media de mil millones de átomos por cada byte.

El avance podría dar lugar a pequeñas unidades de disco duro capaz de almacenar información de 200 a 300 veces más de lo que hoy en día conocemos.

Un efecto que es común en la naturaleza puede producir esta idea de almacenamiento

Según dice Sebastián Loth de CFEL, autor principal de la investigación publicada en la revista Science.

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