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CIENCIAS

Los científicos se abren paso hacia la cuarta dimensión


Ilustración del paso de la luz a través de una matriz bidimensional de guía de ondas. La luz que fluye a través del dispositivo se comporta de acuerdo con las predicciones del efecto Hall cuántico.Rechtsman laboratory / Penn State University

Un estudio de dos grupos de científicos de EE.UU. y Europa arroja luz sobre la existencia de una nueva dimensión espacial que no es el tiempo.

Durante mucho tiempo se pensó que el universo tenía tres dimensiones espaciales: arriba-abajo, izquierda-derecha, adelante-atrás. En 1905 Albert Einstein nos ayudó con su teoría de la relatividad a conocer además ‘la dimensión del tiempo’. Pero la nueva cuarta dimensión espacial ha permanecido oculta hasta ahora

Ahora un reciente estudio arroja luz sobre la teoría de la nueva dimensión espacial. Dos grupos de científicos de EE.UU. y Europa afirman haber descubierto la cuarta dimensión, que no es la de tiempo, y sus hallazgos se han publicado en la revista Nature.

Los investigadores llevaron a cabo dos experimentos en que pudieron observar el efecto Hall cuántico —el movimiento de electrones dentro de un material limitado a dos dimensiones al atravesar este material un campo magnético de manera perpendicular—, y demostraron de manera teórica que este efecto puede ser extendido en cuatro dimensiones espaciales.

La proyección de un teseracto, el análogo cuatridimensional de un cubo.

Los expertos han diseñado sistemas de ingeniería con configuraciones bidimensionales especiales:

  • Los científicos europeos crearon un sistema 2D con átomos ultrafríos del metal rubidio y con límites establecidos por láseres. En este sistema los científicos lograron simular el transporte de cargas eléctricas, aunque los átomos no estaban cargados.
  • El segundo grupo de científicos creó otro sistema con partículas ligeras, en que la luz pasaba por una guía de ondas, un cristal especial capaz de controlar ondas de luz, algo que se puede imaginar al ver una caja de espaguetis, explica el portal tecnológico Gizmodo. En este sistema la luz tuvo que ‘viajar’ entre ambos puntos de uno de estos ‘espaguetis’, pero los científicos lograron que los fotones saltaran hacia los bordes opuestos y las esquinas de su sistema.

El primer caso representa el efecto 4D en la ‘masa’ de un sistema físico, mientras que el segundo experimento observa este efecto en las ‘bordes’ de este sistema, explicó a Gizmodo el físico Michael Lohse, de la Universidad Ludwig-Maximilians en Alemania.

El mundo sigue siendo tridimensional

No obstante, los experimentos no han podido crear en la vida real el efecto Hall, por que los sistemas experimentales, al igual que todo nuestro mundo, existen solo en tres dimensiones, si bien la cuarta y otras dimensiones existen en las matemáticas. Lo que demostraron los experimentos es cómo el efecto 4D se vería en el mundo real si este fuese cuatridimensional, explica el portal.

“Físicamente, no tenemos un sistema espacial 4D, pero podemos acceder a la física cuántica 4D usando este sistema de dimensiones inferiores porque el sistema de mayor dimensión está codificado en la complejidad de la estructura”, destaca Mikael Rechtsman, principal investigador y profesor de física de la Universidad Estatal de Pensilvania, EE.UU., en una entrevista con Gizmodo.

En este sentido, si los objetos 2D son ‘sombras’ que proyectan los objetos 3D, de la misma forma los objetos 4D deberían proyectar sombras 3D incluso si el objeto 4D es imperceptible.

Aunque en el marco del estudio no se hallaron sistemas de cuatro dimensiones reales, sino más bien simulaciones de efectos 4D, los expertos pretenden realizar más investigaciones sobre los efectos de esta nueva dimensión.

Por una parte, los científicos esperan poder conocer más sobre la cuarta dimensión espacial observando sus ‘sombras’ en los sistemas físicos existentes en la vida real. Pero, por otra parte, tal vez serán capaces de crear algún día sistemas de ingeniería que podrán aprovechar las físicas multidimensionales del mundo tridimensional, como espera Rechtsman.

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CIENCIAS

¡Increíble! Sonda InSight de la NASA transmite primeros “sonidos” de los vientos de Marte ( audio gráfico )

LOS ANGELES, 7 dic — La sonda InSight de la NASA, que aterrizó en Marte hace apenas 10 días, transmitió los primeros “sonidos” de los vientos del Planeta Rojo, dijo hoy la NASA.

Los sensores de InSight capturaron el 1 de diciembre el fascinante sonido de las vibraciones del viento que circulaba a entre cinco y siete metros por segundo de noroeste a suroeste, según la NASA.

Los vientos son consistentes con la dirección de las marcas de los remolinos de polvo en la zona de aterrizaje, las cuales se observaron desde la órbita, indicó la NASA.

El 26 de noviembre, InSight aterrizó seguro en Marte para iniciar una misión de dos años de exploración del interior del Planeta Rojo.

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CIENCIAS

Realizan un preocupante hallazgo en el hielo de Groenlandia que es “clave para el futuro”

La capa de hielo de Groenlandia es cada vez más delgada, y el deshielo aumentó dramáticamente a mediados del siglo pasado y se ha acelerado en las últimas décadas a niveles sin precedentes, según un estudio realizado por un grupo de investigadores de la Universidad de Rowan (EE.UU.) y que ha sido publicado el 5 de diciembre en la revista Nature.

El deshielo de Groenlandia no solo es un ejemplo de cómo el cambio climático está alterando el Ártico, sino que además está contribuyendo a elevar los niveles globales del mar, advierten los responsables de la investigación.

Imagen ilustrativa.

El derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia “no solo está aumentando, se está acelerando”, afirma el glaciólogo y autor principal del estudio, Luke Trusel. “Esa es una preocupación clave para el futuro”, alerta.

Para llegar a esas conclusiones el equipo dirigido por Trusel extrajo fragmentos del núcleo de la capa de hielo que se remontan a casi 350 años. Los resultados de los análisis de esas muestras revelaron que el nivel de la escorrentía —agua que circula sobre la superficie de un terreno bajo la acción de la gravedad— en las últimas dos décadas fue un 33% más alto que el promedio del siglo XX, y un 50% mayor que en la era preindustrial.

Los investigadores mostraron que la escorrentía de Groenlandia alcanzó un máximo de 350 años en el 2012, cuando la capa de hielo liberó cerca de 600 gigatoneladas de agua en el océano, equivalente al líquido necesario para llenar 240 millones de piscinas olímpicas. A nivel mundial, el nivel medio del mar ha aumentado en alrededor de 3,5 milímetros por año desde el 2005.

El estudio también sugiere que el calentamiento global está alterando la estructura de la capa superior de hielo, donde el manto resplandeciente es reemplazado por capas más oscuras que absorben mayor cantidad de calor solar, calentando aún más a Groenlandia.

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