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jueves, 27 de febrero de 2014

La espada láser. Una realidad


¿Qué mejor que empezar una entrada sobre espadas láser que con un vídeo de su puesta en práctica?
Es un vídeo bastante largo, si quieres recordar buenas escenas no dudes en verlo y si no, echale un vistazo rápido. No te dejara indiferente.

Un grupo de físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Harvard han conseguido construir una espada láser real, intentando similar las de la saga cinematográfica "Stars Wars". Los científicos han adelantado parte del trabajo que pronto harán público de forma más extensa.
Esto lo consiguieron logrando juntar fotones y formar "moléculas de luz", esto es un nuevo estado de la materia que hasta ahora era puramente teórico.
Fotograma del filme 'Star Wars: el ataque de los clones'.
Fotograma del filme 'Star Wars: el ataque de los clones'
Este descubrimiento fue publicado por la revista Nature y es un gran paso en el conocimiento de la luz. Hasta ese momento y en todos los experimentos anteriores, los láseres de luz y los fotones se atravesaban sin interactuar entre ellos, ya que estos son en teoría partículas sin masa aparente.
Según el profesor de física de Harvard, MikhailLukin: "No es inapropiado en absoluto comparar esta tecnología con las espadas láser"-. Cuándo estas moléculas de fotones interactúan entre sí, lo que hacen es chocarse, empujarse y bloquearse, tal y como aparece en las películas.
¿Cómo se ha logrado?
 El principal autor del estudio, Mikhail Lukin declaró que para poder realizar el experimento había que crear un tipo especial de medio, en el que los fotones interactuaran tan fuertemente entre ellos que comenzaran a actuar como si tuvieran masa y encima estos se juntaran para formar moléculas.
Fotograma de "La Amenaza Fantasma"
Este medio se ha conseguido gracias a los átomos de  rubidio y una cámara de vacío. El procedimiento fue el siguiente:
Primero se usó un láser para enfriar la nube de átomos de rubidio hasta una temperatura cercana al cero absoluto, -273,15°C, esto se hizo con el objetivo de generar que la velocidad de la luz se redujese y se formase como una especie de masa. Después dispararon mediante láser fotones individuales a es nube de rubidio. El fotón al entrar en esa nube fría excita a los átomos de rubidio y se desacelera. La energía que ha expulsado el fotón va pasando de átomo en átomo de la nube y luego la abandona junto con el fotón, pero cuando este sale de la nube sigue teniendo la misma identidad.

“Cuando el fotón abandona el medio, su identidad se conserva”, afirmó Lukin.

Este efecto es el mismo que se da en la refracción de la luz en un vaso de agua: La luz entra al agua, deja parte de su energía pero cuando sale sigue siendo luz. Lo único que aquí la cantidad de energía que deja es mucho mayor.

Para formar la molécula de fotones, los científicos dispararon dos fotones a la nube y descubrieron que salían pegados como una molécula. Esto es debido a que el primero excita un átomo, pero tiene que adelantarse al otro fotón antes de que este excite a los átomos vecinos (efecto llamado bloqueo de Rydberg). Esto provoca que los dos fotones se empujen y jalen uno al otro por la nube a medida que su energía va pasando de átomo en átomo.


Posibles usos

Según Mikhail Lukin, todavía no se sabe exactamente para que será util, pero no se duda en que pronto se descubrirán según se vaya investigando en las propiedades de este nuevo estado de la materia.


“Lo hicimos por diversión y para empujar las fronteras de la ciencia”, explica Lukin


Uno de sus posibles usos y el más llamativo sin duda es el uso de esta tecnología como una herramienta parecida a las espadas láser de Star Wars, este podría cortar madera, plástico piel y hasta incluso metal.

Aunque en lugar de eso, posiblemente la investigación se desvié hacia la computación cuántica ya que es la aplicación más realista. Según los científicos la interacción entre fotones es la clave para la construcción de los ordenadores cuánticos fotónicos superrápidos.

Además también podría servir para crear estructuras tridimensionales complejas.

Conclusión
Realmente me parece fascinante que se haya dado este gran salto, todos de pequeños hemos querido tener una espada láser, aunque fuera de juguete. Me parece impensable que se haya conseguido dar forma a la luz, es decir moldearla, controlarla, darla una masa y una consistencia lo suficiente como para cortar materiales, ahora ya se es capaz de utilizar el láser para cortar pero nunca se le había dado una forma o un "contenedor" por así decirlo. Esto como todos los descubrimientos tiene su lado bueno y su lado malo, dependiendo de quien lo explote. Aunque me parece increíble que se puedan desarrollar espadas láser, quién sabe cual será su uso ¿Se utilizarán en la guerra? ¿Provocará esto una nueva forma de hacer el acto bélico? ¿Qué sera lo siguiente...pistolas láser, rifles láser, tanques láser, bombas láser? Se que parece demasiado fantasioso y que parece que está muy lejos, pero el caso es que sin darnos cuenta, mientras tu estas leyendo esto y yo escribiéndolo, hay científicos que están investigando sobre ello y antes de lo que piensas habrán sacado múltiples usos a la interacción fotónica. Esto te hace pensar que ese futuro que vemos en las pelis de ciencia ficción, tampoco está tan lejos.

Fan de Iron Man no vuela, pero ya tiene su propio repulsor laser




Estos vídeos muestran como ya se están creando esas pistolas láser que decía en la conclusión, el primero es una pistola Zapper de un videojuego de Nintendo, que ha sido modificada.

En el segundo vídeo, les muestro el poder destructivo de un rifle láser, el cual corta el metal como mantequilla.


Bueno eso es todo espero que les haya gustado

Realizado por:
  • ·         Jorge Serrano Iglesias
  • ·         Nº24
  • ·         1ºB


Bibliografía:

viernes, 31 de enero de 2014

Teoría del Caos: Efecto Mariposa

Poema folclórico británico:
"Por un clavo se perdió la herradura
Por una herradura se perdió el caballo

Por un caballo se perdió el jinete

Por un jinete se perdió la batalla
Por una batalla se perdió el reino"

Conclusión:
Por un clavo se perdió el reino.

Eso es Teoría del Caos.


La teoría del caos plantea que el mundo no sigue estrictamente el modelo del reloj, previsible y determinado, sino que presenta aspectos caóticos. Los procesos de la realidad dependen de una gran cantidad de circunstancias inciertas e impredicibles, estos sucesos impredicibles y caóticos se pueden observar desde cambios en el mercado de valores hasta en el clima, por ejemplo, que cualquier pequeña variación en un punto del planeta, genere en los próximos días o semanas un efecto considerable en el otro extremo de la tierra.


Ahora os voy a hablar sobre una de las características del comportamiento de un sistema caótico, el efecto mariposa.


¿Qué es el efecto mariposa?



"El aleteo de una mariposa, puede cambiar el mundo"


Se denomina, por tanto, efecto mariposa a la amplificación de errores que pueden aparecer en el comportamiento de un sistema complejo. Esto provoca que una pequeña perturbación inicial, provoque mediante este proceso de amplificación un efecto considerablemente grande a corto o a largo plazo.


¿Por qué se llama efecto mariposa y quién lo descubrió?


El principal representante de este efecto mariposa es el meteorólogo Edward Lorenz, quien en 1960 trataba de encontrar una regularidad matemática al comportamiento de la atmósfera, Lorenz lo consiguió ajustando su modelo a tres variables que expresan como cambian a lo largo del tiempo la velocidad y la temperatura del aire.
Representación gráfica del efecto mariposa
Pero accidentalmente, como se descubren la mayoría de fenómenos y teorías, Lorenz se dio cuenta de que con solo poner un decimal de más o un decimal de menos e incluso una diferencia de 0.0000000000001 provocaba grandes diferencias en los resultados. De tal forma que cualquier pequeña perturbación, o error, en las condiciones iniciales del sistema puede tener una gran influencia sobre el resultado final.
Para explicar esto Lorenz usó un ejemplo hipotético: Imagina que un meteorólogo consiguiese saber exactamente el comportamiento de la atmósfera y supiese predecirlo gracias a cálculos muy precisos y datos muy exactos. Podría encontrar un predicción totalmente errónea al no haber tenido en cuenta por ejemplo el aleteo de una mariposa al otro lado del planeta. Este pequeño aleteo podría introducir perturbaciones en ese modelo y sistema que llevara a la predicción de una tormenta en el lado contrario del planeta. De este ejemplo, surgió el nombre de efecto mariposa.

Más sobre la teoría del caos y el efecto mariposa


Estos procesos caóticos e impredecible pueden ser de dos tipos:

  • Cualitativo: No hay ni causas, ni efectos, cada acontecimiento ocurriría al azar e independientemente de los otros.
  • Cuantitativo: 3 posibilidades:
  • Edward Lorenz
    1. Causas y efectos son razonablemente proporcionales, pequeñas causas producen pequeños efectos y grandes causas producen grandes efectos.
    2. Una causa pequeña produce un efecto grande.
    3. Una causa grande produce un efecto pequeño.

El efecto mariposa en concreto contempla la 2º posibilidad del cuantitativo, que una causa pequeña provoque un efecto grande

"Hasta la más pequeña gota de rocío caída del pétalo de una rosa al suelo, repercute en la estrella más lejana"  Albert Einstein
En el efecto mariposa se pueden dar varias opciones, una es que no sepamos la magnitud del efecto que va a ocurrir; otra es que sepamos que el efecto va a ser muy grande, pero no sepamos ni cómo, ni dónde, ni cuándo y la última es que seamos capaces de predecir el efecto pero no podamos controlar su ocurrencia o no ocurrencia.




Conclusión:

Como veis, esto del efecto mariposa y la teoría del caos demuestra lo complejo que es el mundo y lo complejo que es la realidad, te lleva a pensar que siempre vivimos en la incertidumbre...que pasará si hago esto, que pasará si no lo hago, que pasará si lo hubiera hecho, que pasará si no lo hubiera hecho. Este mundo reinado por el azar siempre ha sido un misterio para el ser humano, siempre intentado comprenderlo, entenderlo, adelantarse a él, transformarlo y controlarlo. Pensar que un simple suceso puede desencadenar grandes efectos te hace sentir que todo lo que te rodea es casualidad, que tú eres casualidad, que tu hogar es casualidad, tu familia, tus amigos, tus seres queridos, tu ciudad, tu existencia, TODO y absolutamente TODO es casualidad...soy así, pero podía haber sido otro, tú eres así, pero podías haber sido otro o directamente ni ser...
Solo queda dar gracias por esa casualidad o maldecirla por siempre, pero hagas lo que hagas nunca vas a controlar este caos en el que estamos sumidos.


Ahora os dejo un fragmento de la película del "Curioso caso de Benjamin Button" y la teoría del Caos. Sin duda te hace reflexionar.




Bueno eso es todo espero que les haya gustado

Realizado por:

  • Jorge Serrano Iglesias
  • Nº24
  • 1ºB

Bibliografía:

http://www.slideshare.net/hombrede_lata/teoria-del-caos-y-el-efecto-mariposa
http://antroposmoderno.com/antro-articulo.php?id_articulo=152
http://www.publico.es/187019/la-teoria-del-caos-mas-simple-jamas-descrita
http://www.geofisica.cl/english/pics5/FUM3.htm
http://www.youtube.com/watch?v=d3uOKlIEIoU
http://www.youtube.com/watch?v=Czsb72tSP4U
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-50.htm
http://www.youtube.com/watch?v=F8h87YgPicw
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_mariposa