La dirección en la que cae la antimateria
17.11.2018
Por el curso de física de la escuela, sabemos que un martillo y la pluma más ligera, colocados en el vacío, caerán a la superficie en el mismo momento. Esto fue claramente demostrado por los astronautas estadounidenses de la misión Apolo 15, y ahora los científicos de la organización europea para la investigación nuclear CERN planean agregar un elemento exótico a este experimento simple, "arrojarán" partículas de antimateria en una cámara de vacío y observarán los efectos de las fuerzas gravitatorias sobre ellos. Y es muy posible que la antimateria "caiga" debido a su antinaturaleza.
En nuestro mundo, cada partícula elemental tiene un par que le corresponde en todos los parámetros, a excepción de la carga eléctrica opuesta. Si una partícula ordinaria y una antipartícula chocan en el espacio, se anulan y se convierten en energía pura. Naturalmente, tal propiedad de la antimateria dificulta su obtención, almacenamiento y estudio. En 2010, los científicos del CERN pudieron atrapar magnéticamente y estudiar la antimateria, a pesar de que el tiempo de almacenamiento de la antimateria era solo una fracción de segundo. Pero al año siguiente, el tiempo de retención de la antimateria en una trampa aumentó a 16 minutos.
Las teorías físicas existentes predicen que las fuerzas gravitatorias deberían actuar sobre la antimateria exactamente de la misma manera que sobre la materia normal. Pero esta suposición debe probarse en la práctica, porque incluso pequeñas desviaciones de la teoría de la práctica pueden generar grandes cambios en el modelo estándar existente de física de partículas. Como parte de tales experimentos de "verificación", hace varios años, un grupo de científicos del CERN estudió el espectro óptico del antihidrógeno y descubrió que este espectro es absolutamente idéntico al espectro del hidrógeno normal.
Otra cuestión fundamental es cómo reacciona la antimateria a las fuerzas de la gravedad. Según la teoría, las partículas de antimateria deberían caer en un campo gravitatorio de la misma manera que las partículas de materia ordinaria. Pero hay una posibilidad entre un millón de que las partículas de antimateria caigan en la dirección opuesta. Y esto sólo puede saberse liberando antimateria del "abrazo" de la trampa electromagnética que la retiene.
El problema de la antimateria y la gravedad se estudiará en dos experimentos en los que, inmediatamente después de recibir partículas de antimateria, se apagarán las trampas magnéticas que las retienen. Y sensores sensibles registrarán ráfagas de energía y su posición exacta. Con base en los datos obtenidos, los científicos calcularán la trayectoria del movimiento de las partículas de antimateria y medirán la magnitud de los efectos de las fuerzas gravitatorias sobre ellas.
La principal diferencia entre los dos experimentos es el método de obtención de antimateria y su preparación para ser lanzada en caída libre. El primero de los experimentos, ALPHA-g, se basa en el hardware ya existente del experimento ALPHA, que permite a los científicos crear y atrapar antimateria. Los antiprotones se producen utilizando el Antiproton Decelerator (AD) y se combinan con positrones para crear átomos de antihidrógeno neutros. Es la naturaleza neutra de los átomos de antihidrógeno lo que permite evitar la influencia de otras fuerzas sobre él y medir con precisión la influencia de las fuerzas gravitatorias.
El segundo experimento, GBAR, toma antiprotones del moderador ELENA y los combina con positrones de un pequeño acelerador lineal. Los antiprotones (iones de antihidrógeno) se enfrían a 10 microkelvins y se convierten en átomos neutros con la ayuda de la luz láser. Los antiátomos resultantes caen en una trampa preparada, donde se estudian más a fondo.
Desafortunadamente, estos experimentos tardan mucho tiempo en completarse. Y la situación se ve agravada por el hecho de que en unas semanas los aceleradores del CERN volverán a estar cerrados durante dos años, durante los cuales se actualizarán radicalmente, lo que conducirá a la transformación del actual Gran Colisionador de Hadrones en una instalación de última generación. el Gran Colisionador de Hadrones de alto brillo (High -Luminosity Large Hadron Collider, HL-LHC). Pero los científicos de los experimentos GBAR y ALPHA-g esperan que el tiempo restante sea suficiente para llevar a cabo la parte experimental de la investigación, y será posible procesar los datos recopilados en este caso un poco más tarde.
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24.06.2015
La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) ha desarrollado una hoja de ruta común para el desarrollo de redes móviles de quinta generación (5G).
Se informa que el trabajo se realizará como parte del programa IMT-2020. Esta designación se eligió como una adición a la familia existente de la UIT de estándares globales para sistemas de telecomunicaciones móviles, IMT-2000 e IMT-Advanced, que sirven como base para todas las redes de la tercera (3G) y cuarta (4G) generaciones, respectivamente. .
El siguiente paso en el desarrollo de los servicios 5G será el desarrollo de requisitos de rendimiento detallados para los sistemas de radio, teniendo en cuenta las necesidades de una amplia gama de escenarios y casos de uso futuros. Además, está previsto definir criterios para evaluar las tecnologías candidatas de interfaz radioeléctrica que se incluirán en la familia IMT-2020.
Se espera que las primeras redes comerciales 5G estén operativas en 2020. Tienen una velocidad máxima de transferencia de datos de 20 Gbps. Dichos sistemas darán lugar a servicios de video de próxima generación, así como a aplicaciones innovadoras en tiempo real.
Se destaca que la capacidad de las redes 5G permitirá dar servicio a más de un millón de dispositivos del Internet de las Cosas en un área de 1 km2 con una velocidad promedio superior a los 100 Mbps.
Se planea realizar una demostración de las capacidades de los servicios 5G en los próximos Juegos Olímpicos de Invierno, que se llevarán a cabo del 9 al 25 de febrero de 2018 en Pyeongchang, República de Corea.
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