Teoría de Cosmología Cíclica Conformada [CCC]

El “ruido” que acompañaba a las ondas gravitacionales detectadas por el observatorio LIGO (en septiembre de 2015 y en febrero de 2016) podría ser mucho más que eso. De hecho, en él podría ocultarse la evidencia de que el universo, tal y como afirma la Cosmología Cíclica Conformada (CCC), teoría enunciada hace más de una década por los físicos Roger Penrose y Vahe Gurzadyan, consiste en realidad en una sucesión de “eones” que se superponen en el tiempo. Cada eón, según la teoría, estaría marcado por su propio Big Bang.

Resultado de imagen de conformal cyclic cosmology

Para Penrose, según escribe Hamish Johnston en Physicsworld.com, lo que aparentemente no es más que un ruido de fondo sería una señal real (otra) de las ondas gravitatorias generadas por la descomposición de una hipotética clase de partículas de materia oscura predichas por la CCC. En un artículo publicado hace apenas unos días en arxiv.org, el físico británico sostiene que una cantidad significativa de este ruido podría ser, por sí misma, una señal de origen astrofísico o cosmológico, concretamente una señal CCC.

La teoría CCC propuesta por Penrose asume que cada “eón” comienza con un Big Bang y avanza después hacia un futuro interminable en el que el universo se expande a un ritmo acelerado. A medida que esta expansión se hace infinitamente grande, se transforma de nuevo en el próximo Big Bang.

Según Penrose, una “implicación razonablemente robusta de la teoría CCC” es que la materia oscura consiste en partículas llamadas erebones. Los erebones serían extremadamente pesados, con masas de aproximadamente 10–5 g. Lo que supone que cada erebon sería cerca de 22 órdenes de magnitud más pesado que un protón.

Para el físico, cuando un erebon se descompone, deposita toda su energía en una onda gravitacional con frecuencias muy por encima de las capacidades de detección de LIGO. Por eso serían detectados y registrados como impulsos casi instantáneos que pueden confundirse con ruido y no ser identificados con una señal procedente del nacimiento del cosmos.

MÁS SOBRE EL TEMA: 

[1] C. Lübbe, «Conformal scalar fields, isotropic singularities and conformal cyclic cosmologies», arXiv:1312.2059 [gr-qc, physics:hep-th], dic. 2013.
[2] I. Bars, P. J. Steinhardt, y N. Turok, «Cyclic Cosmology, Conformal Symmetry and the Metastability of the Higgs», Physics Letters B, vol. 726, n.o 1-3, pp. 50-55, oct. 2013.
[3] A. Araujo, H. Jennen, J. G. Pereira, A. C. Sampson, y L. L. Savi, «On the spacetime connecting two aeons in conformal cyclic cosmology», General Relativity and Gravitation, vol. 47, n.o 12, dic. 2015.
[4] U. C. dS, A. L. A. Lima, y G. M. Sotkov, «Scale Factor Duality for Conformal Cyclic Cosmologies», Journal of High Energy Physics, vol. 2016, n.o 11, nov. 2016.
Fuentes: http://www.abc.es y Josep Ros

Materiales artificiales que imitan estructuras complejas de la naturaleza.

C. Castillo-Blas et al., «Addressed realization of multication complex arrangements in metal-organic frameworks», Science Advances, vol. 3, n.o 7 jul. 2017.

Un equipo de investigadores liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha creado en el laboratorio materiales complejos que contienen secuencias diferentes de elementos químicos en su estructura. El trabajo, publicado en la revista Science Advances, abre nuevas vías de estudio en campos como las comunicaciones o el almacenamiento de energía.

La naturaleza es capaz de crear estructuras complejas a través de la repetición controlada de fragmentos, como ocurre en el caso del ADN. Los sistemas biológicos complejos dependen de estas estructuras para desarrollar de manera plena su funcionalidad.

Las propiedades físicas de los materiales como la conducción, el magnetismo o la actividad catalítica dependen en gran medida de los elementos metálicos que estos contienen. También influye su distribución en la estructura.Hasta ahora, era casi imposible controlar y determinar de qué forma se mezclaban y ordenaban los distintos elementos dentro de las estructuras, apunta Felipe Gándara, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Sin embargo, este grupo de científicos lo ha conseguido a escala atómica y nanoescala utilizando unos materiales conocidos como redes metal-orgánicas, que permiten incluir de manera controlada múltiples elementos metálicos.
Las redes metal-orgánicas han recibido gran atención en los últimos años por sus aplicaciones en campos como el almacenamiento de gases, por ejemplo, debido a los altos niveles de porosidad que poseen. Además, tienen estructuras ordenadas. En este caso, los investigadores han seleccionado un tipo de redes metal-orgánicas con una estructura que hace que los elementos metálicos se dispongan formando hélices, para incorporar múltiples elementos metálicos.
Hemos seleccionado diversos metales para que ocupen posiciones específicas dentro de las hélices. El resultado son diferentes secuencias que se repiten a lo largo de la estructura de la red metal-orgánica”, explica Gándara. Para determinar la distribución exacta de los elementos metálicos se han combinado técnicas de difracción de rayos X y de neutrones, y técnicas de microscopía electrónica y microanálisis.
Desarrollar materiales artificiales que posean una complejidad que se asemeje a los sistemas naturales abre nuevas vías para la mejora de las propiedades en aplicaciones en múltiples campos. Además, el alto control de las estructuras permite estudiar la relación entre la estructura y las propiedades de los materiales, permitiendo el diseño de nuevos materiales avanzados.

Los entornos de investigación de próxima generación: recomendaciones

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Hammond, M. (2017). [e-Book] Next Generation Research Environments – Recommendations and Next Steps. Discovery phase report, JISC, 2017.

Texto completo

Como parte de la consulta en colaboración con JISC (Joint Information Systems Committee), se identificaron seis desafíos potenciales a los que se enfrentan las personas que trabajan en educación e investigación. Uno de ellos es definir el futuro de los entornos de investigación y determinar en qué medida estos entornos pueden apoyar las necesidades actuales y futuras de los investigadores.

Los investigadores continúan adaptándose al nuevo contexto de investigación, a lo largo del ciclo de vida de la investigación, cada vez con más frecuencia utilizan nuevas herramientas y tecnologías para apoyar su trabajo. JISC preguntó a la comunidad si ha llegado el momento de definir lo que debería ser un entorno de investigación de próxima generación y si las soluciones modulares podrían satisfacer las crecientes demandas de los investigadores.

El informe ya está disponible en el repositorio de JISC y hace una serie de recomendaciones:

Recomendación 1: JISC no debe desarrollar un modelo específico. Los investigadores están utilizando diversas herramientas compuestas por una amplia gama de componentes conectados entre sí de maneras muy variadas. Esto no conduce a un modelo único de provisión de servicios.

Recomendación 2: JISC no debería intentar desarrollar plataformas de investigación específicas. Esta tarea la esta realizado la comunidad de investigación por si mismo.

Recomendación 3: JISC no debe intentar desarrollar una plataforma de investigación entre dominios. Por el contrario, debe seguir buscando oportunidades de interactuar con estas plataformas a medida que se desarrollan en otros lugares, para promover la adopción de conceptos y estándares que sean beneficiosos para los investigadores.

Recomendación 4: JISC debería seguir apoyando, cuando proceda, el desarrollo de normas e identificadores necesarios para desarrollar plataformas y entornos.

Recomendación 5: JISC debe considerar el desarrollo de entornos de investigación – y el ajuste de sus propios servicios dentro de entornos de investigación – a escala mundial. La colaboración internacional en investigación es la norma, y ​​los sistemas deben ser diseñados para apoyar esto. Jisc debería seguir participando en actividades internacionales que compartan experiencias o apoyen el desarrollo o armonización de enfoques a nivel internacional.

Recomendación 6: JISC debería considerar las interacciones con plataformas y entornos de investigación como parte del diseño de todos sus servicios. Los servicios de JISC forman parte del entorno de investigación, y al asegurar que éstos puedan integrarse fácilmente en sus Infrastructuras y plataformas, podrán formar partes clave de la visión de NGRE.

Recomendación 7: JISC debería considerar activamente las integraciones de su Servicio de Desarrollo de Datos de Investigación compartido con otros elementos del ecosistema de investigación. En particular, parece haber una demanda de mayor integración entre los datos de investigación activa y los datos de la investigación archivística.

Recomendación 8: JISC debe buscar oportunidades para utilizar el entorno del proyecto piloto “University of Jisc” para probar o desarrollar integraciones entre entornos de investigación y sistemas administrativos. JISC debe controlar si cualquier plataforma o marco de investigación debe formar parte de la UOJ.

Acciones:

Tal vez la más importante de estas recomendaciones es que no hay demanda por parte de JISC para desarrollar un entorno de investigación como un servicio. Está claro que cualquier entorno de investigación estará compuesto de diversos componentes de una amplia gama de proveedores.

JISC debería continuar colaborando con grupos internacionales que trabajan en el desarrollo de VREs y promover la adopción de conceptos, estándares e identificadores que sean beneficiosos para los miembros de JISC

Asegúrarse de que los servicios de JISC estén desarrollados de tal manera que se puedan integrar o acceder a través de APIs e interfaces estándar tanto como sea posible.

Investigar el trabajo requerido en el proyecto del servicio compartido de datos de investigación (Research Data Shared Service) para una mayor integración entre los datos de investigación activos y archivados y para integrar los datos de investigación y los datos administrativos de la investigación.

Fuente: www.universoabierto.org

El mar de Dirac: un mar infinito de partículas con energía negativa

Paul Adrien Maurice Dirac (1902-1984), fue uno de los físicos más influyentes del siglo XX. Su timidez llegó a ser legendaria: cuando le informaron que acababa de ganar el premio Nobel, Dirac le dijo a Rutherford que él no deseaba aceptarlo porque  tenía aversión a la publicidad, pero aquel le respondió que ¡el rechazo del premio le traería aún más publicidad!

El mar de Dirac y su relacion en NGE

Como el Mar de Dirac o el Océano de Dirac se conoce al modelo teórico del vacío que sería como un mar infinito de partículas con energía negativa.

Fue desarrollado por el físico británico Paul Dirac en 1930 para tratar de explicar los estados cuánticos anómalos con energía negativa predichos por la ecuación de Dirac para electrones relativistas. Antes de su descubrimiento experimental en 1932, el positrón, la antipartícula correspondiente al electrón, fue concebida originalmente como un hueco en el mar de Dirac.


Átomo

El mar de Dirac y su relacion en NGE

Antiátomo
El mar de Dirac y su relacion en NGE

Al analizar la naturaleza de las partículas subatómicas Dirac comprendió lo que gracias a él sabemos hoy: que hay una infinidad de estados cuánticos en los que dichas partículas pueden estar. Pero entonces debían de existir ya una infinidad de partículas ocupando todos esos posibles estados cuánticos, este es el mar de Dirac, del que también se deduce la antimateria, ya que es posible mediante aceleradores de partículas y otros medios de convertir a una partícula en otra y así “sacarla” del mar de Dirac, lo cual resultaría en un estado cuántico que nada ocuparía, y que Dirac comprendió que no podía ser, así que dedujo que cuando una partícula se convertía en otra debía de haber también alguna, en alguna parte, que “bajara” y ocupara dicho espacio, solo que lo haría con la energía opuesta a la otra que había “salido”, esta es la antimateria.

El grupo musical The Superconducting Supercolliders  tituló a una de sus canciones “Sea of Dirac”.
La banda Sithu Aye compuso una canción llamada “Dirac Sea”.
El concepto del Mar de Dirac es explorado en el juego de rol de ciencia-ficción Einstenian Roulette.

 

We are sailing on the Sea of Dirac.
How long have we been here?
How do we get back?
And you say you’re looking
For a hole in the sea
But if you look long enough
You will see that it’s just me.
Mass annihilation
Extend the Schrödinger equation.

When antimatter comes in waves,
You should get out of the way.
I hate to die
But I think you and I
Might be destined to collide
And nothing would survive.
You’re impossible to hate.

 

Optofluidics 2015

Acceso al libro

Optofluidics 2015. Shih-Kang Fan, Da-Jeng Yao and Yi-Chung Tung (Eds.)
Pages: X, 162 (Published: 11 July 2017)

Abstract:

Optofluidics combines and integrates optics and fluidics to produce versatile systems that are achievable only with difficulty through either field alone. With the spatial and temporal control of the microfluids, the optical properties can be varied, providing highly flexible, tunable, and reconfigurable optical systems. Since the emergence of optofluidics, numerous systems with varied configurations have been developed and applied to imaging, light routing, bio-sensors, energy, and other fields. This Special Issue aims to collect high quality research papers, short communications, and review articles that focus on optofluidics, micro/nano technology, and related multidisciplinary emerging fields. The special issue will also publish selected papers from the 5th Optofluidics 2015 conference (http://www.optofluidics2015.org/), 26–28 July 2015, Taipei, Taiwan. The aim of optofluidics 2015 conference is to provide a forum to promote scientific exchange and to foster closer networks and collaborative ties between leading international optics and micro/nanofluidics researchers across various disciplines. The scope of Optofluidics 2015 is deliberately broad and interdisciplinary, encompassing the latest advances and the most innovative developments in micro/nanoscale science and technology. Topics range from fundamental research to its applications in chemistry, physics, biology, materials and medicine.