Avances de la Física en 2016

Como todos los diciembres, la revista Physics World (editada por Institute of Physics) destaca los 10 mayores logros de la física de cada año. Como no podía ser de otra forma, en este 2016 el primer lugar ha sido para el LIGO por la primera detección directa de ondas gravitacionales. Aunque la primera onda gravitacional fue observada el 14 de setiembre de 2015, el anuncio oficial y la publicación científica correspondiente fueron comunicados al público recién el 11 de febrero de 2016. Esta increíble conquista científica llegó (casi como una celebración) un siglo después de que Einstein publicara su Teoría General de la Relatividad, que predice la existencia de ondas gravitacionales. Con esta confirmación-descubrimiento se inauguró la era del naciente campo de la astronomía de ondas gravitacionales, que observa ("escucha") al universo de una forma completamente nueva y permitirá descubrir fenómenos hasta ahora desconocidos.


Los criterios que siguen los editores de la revista para elegir los avances destacados son los siguientes:

  1. Importancia fundamental de la investigación.
  2. Avance significativo en el conocimiento.
  3. Fuerte conexión entre teoría y experimentación.
  4. Interés general para la comunidad de físicos.


A continuación un resumen de los 10 avances destacados por Physics World en este 2016 (sin orden de importancia, salvo la primera).

Physics World 2016 Breakthrough: para "la Colaboración Científica LIGO por sus revolucionarias observaciones directas, por primera vez, de ondas gravitacionales."


El gato de Schrödinger vive y muere en dos cajas a la vez.
Para Chen Wang , Robert Schoelkopf y colegas de la Universidad de Yale, EE.UU., y el INRIA, París-Rocquencourt, Francia.
Por la creación de dos conjuntos de fotones entrelazados que pueden estar a la vez en dos estados cuánticos. Este logro podría ser una forma efectiva de almacenamiento de información cuántica a través de protocolos de corrección de errores.


Transición nuclear en el Torio-229.
Para Lars von der Wense , Peter Thirolf y sus colegas de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich, GSI Helmholtz, Centro de Investigación de Iones Pesados, Instituto Helmholtz de Mainz y la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia.
Por detectar la transición nuclear en el Torio-229 (difícil de alcanzar), la cual permitiría construir relojes nucleares mucho más estables que los relojes atómicos.


Nuev gravímetro pequeño y extremadamente sensible.
Para Giles Hammond y sus colegas de la Universidad de Glasgow.
Por la construcción de un sensor altamente sensible, barato y compacto, capaz de realizar mediciones muy precisas del campo gravitatorio que podrá ser utilizado en aviones, exploración minera, ingeniería civil, monitoreo de volcanes, etc.


Refracción negativa de electrones en grafeno.
Para Cory Dean , Avik Ghosh y sus colegas de: Universidad de Columbia, Universidad de Virginia, Universidad de Cornell, Instituto Nacional Japonés de Ciencia de Materiales, Laboratorio Nacional de Ciencia de los Materiales Shenyang e IBM.
Por medir la refracción negativa de electrones en el grafeno. Este efecto se podría utilizar para conseguir un enfoque nítido de un haz de electrones, que podría ser la base de un interruptor electrónico de muy bajo consumo energético.


Exoplaneta rocoso encontrado en la zona habitable de la estrella más cercana al Sol.
Para la Colaboración Pale Red Dot (pálido punto rojo).
Por encontrar pruebas claras de que un planeta rocoso, apodado "Próxima b", orbita dentro de la zona habitable de Próxima Centauri, que es la estrella más cercana al Sistema Solar, a solo 4,2 años luz de distancia. Próxima b tiene una masa de aproximadamente 1,3 veces la de la Tierra. 


Entrelazamiento más allá de iones idénticos.
Para Chris Ballance y sus colegas de la Universidad de Oxford y Ting Rei Tan y sus colegas en el NIST de Boulder, Colorado.
Por crear y medir el entrelazamiento cuántico entre pares de diferentes tipos de iones. El trabajo es un paso importante hacia la creación de ordenadores cuánticos basados en iones.


"Mesolente": una nueva lente de microscopio que combina alta resolución con amplio campo de visión.
Para Gail McConnell , Brad Amos y sus colegas de la Universidad de Strathclyde.
Por la creación de una nueva lente de microscopio que ofrece la combinación única de un gran campo de visión con alta resolución. El dispositivo permite crear imágenes en 3D de muestras biológicas mucho más grandes de lo que era posible hasta ahora, mientras proporciona detalles a nivel subcelular. La posibilidad de ver los especímenes enteros en una sola imagen podría ayudar en el estudio de muchos procesos biológicos y garantizar que no se pasan por alto los detalles importantes.


Computadora cuántica simula por primera vez interacciones entre partículas fundamentales.
Para Rainer Blatt y Peter Zoller, del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de Innsbruck y de la Universidad de Innsbruck y sus colegas.
Por simular las interacciones de partículas fundamentales utilizando un ordenador cuántico. El equipo utilizó cuatro iones atrapados para modelar la física que describe la creación y aniquilación de pares electrón-positrón.


El motor de un solo átomo.
Para Kilian Singer, Johannes Rossnagel y sus colegas de la Universidad de Mainz.
Por la creación de un motor basado en un solo átomo. El equipo ha logrado una máquina térmica que transforma una diferencia de temperatura en trabajo mecánico, consistente en un átomo de calcio confinado en una trampa en forma de embudo. El trabajo futuro sobre este sistema podría abrir la puerta a los estudios de la interfase entre la termodinámica y la mecánica cuántica.





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