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Computación cuántica
Computadoras con velocidad y capacidad
descomunales o materiales con "superpoderes" son algunas de las
tecnologías desarrolladas a partir de los hallazgos más importantes de
la física contemporánea.
¿Pero cómo elegir, entre todos, los
cinco más relevantes de los últimos 25 años? A esa tarea se abocaron los
expertos de la revista especializada Physics World para celebrar su 25º
aniversario.
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Según Tushna Commissariat, una de sus reporteras, esta selección fue "más difícil que elegir los ganadores del Premio Nobel".
"Ha habido tantos hallazgos asombrosos
que nuestra elección final está, inevitablemente, abierta al debate",
escribió Commissariat.
"Aun así, para nosotros estos cinco
sobresalen entre todos los demás por haber aportado más a la
transformación o la comprensión del mundo".
neutrinos
Los neutrinos tienen la clave para entender lo que hace funcionar al Sol.
Y esos descubrimientos científicos son, en orden cronológico:
La teleportación cuántica (1992): La
capacidad de transferir propiedades clave de una partícula a otra, es
decir estados cuánticos, sin utilizar un vínculo físico es la base del
desarrollo de la computación cuántica. Aunque aun se encuentran en fase
experimental, las computadoras cuánticas, mucho más veloces y capaces
que las convencionales, tendrán un papel protagonista en el futuro según
los expertos.
La creación del primer condensado de
Bose-Einstein (1995): El quinto estado de agregación de la materia (los
tres más conocidos son sólido, líquido y gaseoso, y el cuarto es el
plasma) se produce a temperaturas que se aproximan al cero absoluto. Los
átomos se fusionan a baja energía, y comienzan a comportarse como
ondas, y no como partículas. A su descubrimiento se le auguran varias
aplicaciones: instrumentos de medición y relojes atómicos más exactos, y
la capacidad de almacenar información en las futuras computadoras
cuánticas. Su creación en laboratorio reforzó las teorías cuánticas
fundamentales desarrolladas por el Premio Nobel de Física Enrico Fermi
sobre el comportamiento y la interección de los electrones.
La aceleración de la expansión del
Universo (1997): Las evidencias de una misteriosa fuerza
antigravitatoria, la energía oscura, que causa la expansión del Universo
a un ritmo cada vez más veloz confirmaron una idea originalmente
propuesta -y descartada- por Albert Einstein. Este descubrimiento
sacudió las bases de la cosmología observacional y supuso un gran avance
en la comprensión de la evolución y el destino final del cosmos, al
constatar que está dominado por energía, no por materia, y que además
esta energía es oscura.
La prueba de que los neutrinos tienen
masa (1998): La evidencia de la ínfima masa de los neutrinos es un paso
clave para entender mejor a una de las partículas subatómicas más
enigmáticas del modelo estándar –la teoría que describe las
interacciones y las partículas elementales de toda la materia– y su
relación con la cosmología y la astrofísica. Miles de millones de
minúsculos neutrinos nos atraviesan cada segundo, sin tocar nada ni
dejar rastro. Pero son esenciales en todos los átomos que existen y
tienen la clave para entender lo que hace funcionar al Sol.
El bosón de Higgs (2012): Esta partícula
elemental fue propuesta en teoría en 1964 por Peter Higgs para explicar
la razón de la existencia de masa en las partículas elementales. Sus
rastros físicos fueron descubiertos por científicos de la Organización
Europea para la Investigación Nuclear (CERN).
Colisión de particulas
El rastro del bosón de Higgs fue detectado en el acelerador de partículas del CERN.
Quinteto tecnológico
Los expertos de Physics World, la
revista mensual del Instituto de Física de Reino Unido que comenzó a
publicarse en 1988, también se aventuraron a predecir las cinco
tecnologías que cambiarán el mundo.
Cinco tecnologías que cambiarán el mundo
Terapia de hadrones: puede tratar tumores con un acelerador de partículas en miniatura, controlado desde un tablero
Computación cuántica: permite simular y crear modelos moleculares de nuevos fármacos
Grafeno: es importante para la electrónica y la creación de materiales muy resistentes
Superlentes nanoscópicos: capaces de producir imágenes a partir de luz evanescente
Recolección de energía cinética: energía portátil basada en la triboelectricidad o electrificación por contacto de materiales
Entre ellas está la terapia de hadrones,
un nuevo y poderoso método para tratar tumores. Y el grafeno,
denominado "material maravilla", también figura en el quinteto de los
elegidos.
Su fuerza, flexibilidad y conductividad
hacen que en un futuro pueda ser el material ideal para crear teléfonos
inteligentes que se doblen y prótesis brazos o piernas de avanzada.
Pero el grafeno tiene otra propiedad,
menos promocionada, que podría ayudar a transformar la vida cotidiana de
la gente en todo el mundo.
A pesar de tener el grosor de un átomo, es impermeable a casi todos los líquidos y gases.
Por lo tanto, se podría crear una
membrana selectiva al abrir huecos en láminas de grafeno –como un
avanzado purificador de agua– que algún día podría crear agua potable a
partir del mar.
"Acertar del todo al predecir el futuro
es imposible. Es probable que nos equivoquemos en algunos puntos, por
supuesto", dice Hamish Johnston, editor de Physics World.
"Las predicciones utópicas y exageradas
que nunca se materializan siempre parecen algo ridículas a largo plazo.
¿Quién ha visto a alguien llegar volando a la oficina recientemente o un
chaleco cohete propulsado por energía nuclear?"
Sin embargo, los expertos hicieron sus apuestas.
Y además, en el número aniversario de la revista, se formulan las cinco preguntas más importantes aún por responder:
¿Cuál es la naturaleza del universo oscuro?
¿Qué es el tiempo?
¿La vida en la Tierra es un fenómeno único?
¿Podemos unificar la mecánica cuántica y la gravedad?
¿Podemos explotar las rarezas de la mecánica cuántica?
"Espero que nuestras listas en el número
aniversario recuerden a todos lo vital, interesante y entretenida que
puede ser la física", dice Matin Durrani, otro de los editores de la
revista.
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