Lambda - Tutorías online

En cualquier momento nos divagamos con un artículo de cuántica por estos lares. Al menos hay certificado para aparentar conocimiento.

El año 2025 fue proclamado por la ONU como “Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas”. El premio Nobel de Física, por tanto, casi obligatoriamente debía otorgarse en este campo. Así fue, y ¡de manera macroscópica!

John Clarke, Michel Devoret, y John Martinis probaron que los efectos cuánticos pueden presentarse en objetos macroscópicos. Esto, en casos muy especiales, aclaremos. El anuncio Nobel cita que fue “por descubrir el efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”.

Hagamos historia, crítica, y chisme, para repasar el galardón de este año.

1925 se considera el año del nacimiento de la mecánica cuántica, debido a los trabajos fundamentales de Heisenberg y Born (He ahí porqué este año sea de la cuántica: 100 años de su nacimiento). De sus trabajos, y el de 1926 de Schrödinger (el del famoso gato), ya se podía inferir la existencia del efecto túnel cuántico. Este efecto explica que una partícula pueda atravesar (con cierta probabilidad) una barrera (de potencial) que en principio (según la mecánica clásica) sería imposible de pasar. En los años 30 y 40 abundaron trabajos sobre el tema, pero ningún Nobel: era demasiado obvio tal vez.

En 1973 llegó el primer Nobel al efecto túnel, por un trabajo que fue básicamente lo mismo que se ha premiado este año, pero a escala microscópica: Superconductores, mucho frío, unión de Josephson actuando como barrera entre los superconductores, túnel a través de la unión, aparición de un voltaje, estados discretos predichos por la teoría cuántica, partículas comportándose como una sola (con única función de onda), un hermoso ere erea… Para algunos, la única diferencia fue la palabra “macroscópica”, novedad de esta edición. “Ni siquiera los del comité Nobel pueden explicar la diferencia”, he’i un extremista. “Ni Clarke se lo esperaba”, he’i otro.

Pero la diferencia no es tan poca de todas maneras. En 1978 ya se propuso que se podría lograr lo mismo a escala macroscópica. La idea parecía fácil (para los físicos teóricos que no tocan nada en el laboratorio), pero resultó que llevarlo a la práctica era otro tema. Lo intentaron varios grupos, pero el primero en lograrlo fue el equipo liderado por Clarke (secundado por Martinis y Devoret) en 1984, galardonados este año. Los detalles del experimento pueden preguntárselo al gato de Schrödinger por telepatía, porque yo no alcanzo a entenderlo.

Ahora bien, lo interesante del hito de Clarke y su equipo, es que sus trabajos trajeron aplicaciones de gran relevancia con el tiempo, como la tecnología de cúbits superconductores, base de la computación cuántica. Por cierto, Martinis trabajó en el desarrollo de ordenadores cuánticos de Google hasta el 2000.

En fin, el premio casi que debía ir al gato, y allí fue. Pero habiendo tantos trabajos pioneros en esta área aun sin galardonar, fue un bajón para algunos. Se coló un premio Nobel desde 1973 por efecto túnel. ¿Serán los martinis? ¿La Carlsberg de Bohr? ¿La Pilsen de un futuro galardonado guaraní?

Como sea… ¡Salud!

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En 1930 Subrahmanyan Chandrasekhar emprendía su primer viaje desde la India rumbo a Inglaterra. Tenía apenas 20 años, pero ya dominaba la Física como un estudiante cualquiera de estos lados domina el faltar a clases para quedarse a beber en algún barsucho de mala muerte.

Chandrasekhar (Chandra para sus amigos) ciertamente no iba de joda a Inglaterra: había obtenido una beca para realizar sus estudios de posgrado en Cambridge. Allí realizaría tremendos aportes en evolución estelar.

En aquellos tiempos, se creía que una estrella terminaba su vida como una “enana blanca”, que es lo que se conoce como un “gas de electrones degenerados”. Chandra estudió a fondo esto, realizando cuentas incluso en sus tantos viajes en barco entre la India e Inglaterra, y aplicando correcciones cuánticas y relativistas (makanada la erea) al modelo de esa época, se dio cuenta que si la enana blanca supera cierta masa (1.44 veces la del Sol), el colapso de la estrella podría seguir aun más allá del gas degenerado. Y esto abría la posibilidad a la formación de agujeros negros.

Sus colegas analizaron sus demostraciones, y aunque no se percibían errores, muchos de ellos no creían posible que el Universo permita la existencia de tales “aberraciones”.

El tiempo dio la razón a Chandra, y el límite de 1.44 hoy se conoce como “límite de Chandrasekhar”. En 1983 le otorgaron el Premio Nobel por sus trabajos en evolución estelar. Además, el observatorio de rayos X “Chandra” de la NASA, lleva ese nombre en su honor, y se dedica a “mirar” principalmente remanentes de supernovas.

Chandra lo predijo en el papel, y hoy su homónimo lo observa en el cielo.

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Eran los años 40, y en la (entonces) provincia india de Punyab, Abdus Salam escuchó el maullido del gato de Schrödinger. Pero lejos de divertirse con memes, decidió aprender su idioma secreto.

Resultó que el hijuep*** gato era un enredo matemático, pero eso no atemorizó a Salam. Sabía tratar con tales engendros gracias a su profesor, el Sr. Ganguly, maestro indio de los paradigmáticos, que inculcó la disciplina y el amor por las matemáticas a su alumno avanzado.

Con el tiempo, Salam dejó su tierra natal, y siguió sus estudios en Inglaterra. Allí se convirtió en un super saiyajin de la mecánica cuántica. Si Planck, Schrödinger, Heisenberg, y tales nombres son los padres de la cuántica, el profesor Abdus Salam es el hijo pródigo que nos enseñó las nociones modernas, y tal vez las más fascinantes: Teoría de Gran Unificación, Teoría Cuántica de Campos, Supersimetría...

En 1979, sus trabajos merecieron el Nobel de Física, y Abdus Salam no se olvidó de su antiguo profesor. Pero en el interín de esos años ocurrió la partición de la India, y ahora Salam era pakistaní, mientras que su profesor, indio, había vuelto a su país.

Igualmente, Salam decidió homenajearlo, y pidió permiso a las autoridades indias para visitar a su maestro. Viajó, y lo encontró, ya casi en sus últimos días. Abdus Salam puso su medalla Nobel alrededor del cuello del ya viejo profesor, y le dijo: «Sr. Anilendra Ganguly, esta medalla es el resultado de su enseñanza y del amor por las matemáticas que me inculcó. Este es su premio, señor. No es mío».

Gran homenaje, y una muestra más de que la verdadera ciencia y el respeto no conocen fronteras políticas, ni religiosas. Y también, que si querés ganar un Nobel de Física, tenés que estudiar matemáticas.

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La ciencia no interesa al gobierno de Trump. La línea que se pretende imponer a la NASA consiste casi exclusivamente en volver a la Luna (antes que China), y luego poner un hombre en Marte (antes que China). Si bien estos objetivos son lógicos, y estuvieron siempre sobre la mesa, todo lo demás será recortado.
«[...] el papel principal de la NASA es la exploración espacial y, de manera similar a las generaciones anteriores que se inspiraron con los alunizajes del Apolo, la NASA inspirará a la próxima generación de exploradores mediante emocionantes y ambiciosas misiones espaciales, no con subsidios a programas e investigaciones STEM woke que ponen por delante a algunos grupos de estudiantes sobre otros y que han tenido un impacto mínimo en los trabajadores aeroespaciales».
Eso lo dice todo. Habrán recortes a misiones y programas científicos, por lo que algunos deberán cancelarse por completo, menos participación en la ISS, y se deja de paso en nada proyectos y colaboraciones con otras agencias espaciales. Eso sí, se menciona destinar presupuesto a futuros «sistemas comerciales que permitan misiones lunares posteriores más ambiciosas».
Trump menosprecia la ciencia, como si no fuera el avance de la ciencia en su país lo que hace posible que pueda llevar a cabo (hoy al menos) sus planes de conquista del oeste, versión espacial.

Nuevo presupuesto de la NASA: cancelado el cohete SLS y la nave Orión tras Artemisa III y mil millones para el viaje a Marte - Eureka Los planes de la nueva administración Trump para el programa espacial de Estados Unidos se van concretando y se confirman las intenciones de cancelar el programa SLS/Orión después de la […]

¿Qué puede tener de interesante un asteroide, aparte de la posibilidad de impactar contra la Tierra y causar una extinción masiva? Pues… la posibilidad de traer vida.

Hace unos días salieron los primeros papers sobre las muestras del asteroide Bennu, traídas por la misión OSIRIS-Rex, y encontraron “cositas”. Entre ellas, las 5 bases nitrogenadas que son los “ladrillos” básicos del ADN y ARN, además de 14 de los 20 llamados aminoácidos esenciales para la vida (al menos como la conocemos en casa).

Si bien estas moléculas se habían encontrado antes en meteoritos extraterrestres, el hecho de obtenerlas ahora directamente del espacio, reafirma la idea de que muchos ingredientes precursores de la vida, se podrían haber formado en objetos lejanos al Sol. Además, la presencia de otros minerales salinos, hace suponer que Bennu, en el pasado, contenía agua salada.

Hace unos 4 mil millones de años, la vida tal vez empezó a llegar a la Tierra a cascotazos desde el espacio. Esperemos que otros cascotes caigan sobre nuestras cabezas (in)civilizadas, y salven la vida.

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¿El Universo es un fluido? A simple vista no lo parece, pero a escalas cosmológicas, se lo puede considerar como un gas casi homogéneo, con densidad, presión, etc, siendo los componentes de este gas no moléculas o partículas pequeñas, sino las galaxias. Esto fue lo que se le ocurrió a Alexander Friedmann hacia 1922, que aplicó las ecuaciones de la Relatividad General a este “gas”, y obtuvo unas soluciones dinámicas, donde no era posible un universo estático. Las observaciones de Hubble le dieron la razón: El universo efectivamente parece estar expandiéndose.

Años después, el astrofísico y sacerdote belga, Georges Lemaitre, propuso la primera idea de lo que hoy se conoce como el Big Bang, donde el universo era extremadamente denso y caliente, no siendo ya un gas, sino un plasma.

Pasaron otros años, y George Gamow supuso que este plasma debió radiar energía, pero debido a la expansión del universo que “estira” las longitudes de onda de los fotones, esta energía debió ir debilitándose, estando hoy en el rango de ondas de radio. Estas ondas fueron descubiertas, y se conocen como el Fondo Cósmico de Microondas.

En fin, las confirmaciones observacionales hacen pensar que estos tipos algo de razón tenían.

Que todo fluya, he’i…

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Si Ares es el dios de la guerra, Arquímedes es su ingeniero.

Cuando los romanos intentaron tomar Siracusa, tierra natal de Arquímedes, se encontraron con toda una maquinaria bélica que sobrepasaba por lejos sus capacidades humanas. Lo que durante años este científico de la antigüedad había estudiado y experimentado, lo aplicó en armamento para defender su ciudad: catapultas, grúas, maquinarias que podían levantar y hundir barcos enemigos, y según relatos legendarios, hasta incendiarlos utilizando una serie de espejos. Cuenta Plutarco que los soldados romanos temblaban de miedo solo al ver aparecer una estructura nueva sobre las fortalezas de Siracusa: debía ser una nueva arma letal de Arquímedes.

La fórmula de la palanca, de los aparejos, del tornillo sinfín, que podía resolver decenas de problemas prácticos, fue aplicada a maquinaria bélica. La fisión nuclear, que puede dar energía limpia, fue empleada primero en bombas atómicas.

La mejor ciencia al servicio de la guerra. Nada ha cambiado en más de dos mil años.

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¿Qué materias le pediste aprobar este año a los reyes magos?

En Lambda verás que no es cuestión de magia regularizar el semestre, sino de entender conceptos y saber encarar los problemas particulares de cada asignatura.

¡Acá te mostraremos cómo lograrlo!

Ir al espacio debe ser divertido; estar 6 meses allí, tal vez no. Aparte de las condiciones de microgravedad y encierro, que afecta física y mentalmente a cualquier persona, existen otras situaciones menos conocidas, que están siendo estudiadas, e intentando ser paliadas.

Los astronautas que van a la Estación Espacial Internacional (EEI) ven 16 amaneceres por día, y que amanezca y anochezca “a cada rato” afecta el ritmo circadiano de los astronautas, que lleva a dificultades en el sueño y situaciones de estrés. Una solución fue incorporar en la EEI paneles LED con luz variable que imitan las condiciones naturales de la Tierra.

La sublime vista de la hermosa bola azul terrestre con el tiempo se hace monótona. Para evitar el inmenso aburrimiento de ver siempre lo mismo, se utilizan tecnologías virtuales. Cuando los astronautas hacen ejercicios (bici estática, por ejemplo) emplean gafas de realidad virtual que simulan bellos paisajes terrestres.

Otro problema son los delays en las comunicaciones con la Tierra, cosa que se agravaría en misiones a la Luna o Marte. Es estresante y frustrante querer mantener una conversación con una persona querida, o en una emergencia médica, y que las respuestas tarden hasta media hora. En la EEI se experimenta con eso.

Y lo peor, imagínense 6 meses sin birra…

Gukesh, de 18 años, es el nuevo campeón mundial de ajedrez. En la última partida al mejor de 14, el joven indio logró quebrar a su rival, el campeón defensor Ding Liren, en un final que parecía de empate, pero no para quien no deja de buscar. Premio para Gukesh, que cada partida la jugó a ganar, eludiendo las posiciones de tablas, e intentando siempre exprimir la posición.
El epicentro del ajedrez mundial se ha mudado a India.

¡Tenemos nuevo Campeón del Mundo! 👑

Gukesh D se convierte en el Campeón del Mundo indisputado más joven de la historia con sólo 18 años. 💚

No en todos lados un día es un día (terrestre). En Júpiter por ejemplo, el día dura 9 horas y 55 minutos, casi lo mismo que un viernes-sábado-domingo en la Tierra. Llama la atención que el planeta más grande del sistema solar tenga la rotación más rápida. Esto genera vientos y tormentas gigantescas en Júpiter, como la Gran Mancha Roja, que es más grande que la Tierra, con vientos de hasta 400 km/h.

En contrapartida a Júpiter, el día más largo lo tiene Venus, que rota en sentido contrario a los demás planetas, completando su vuelta en 243 días terrestres. Además de andar “para atrás”, súmenle a Venus su sofocante atmósfera, lo que hace parecer que vivir allí sea un constante lunes de estos lares.

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