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No se confirma la existencia de una quinta fuerza

15.09.2019

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que el universo está expandiendo constantemente sus límites, pero los datos del telescopio espacial Hubble, obtenidos en la década de 1990, indican que la expansión del universo ahora está ocurriendo mucho más rápido que en el lejano pasado. Este hecho hizo mucho ruido en su momento, obligando a los científicos a revisar y reconstruir todos los modelos del universo. Los cálculos de los modelos actualizados sugirieron a los físicos sobre la existencia de una energía desconocida en el espacio, que es precisamente la responsable de acelerar la expansión del Universo. Esta energía se denominó "energía oscura" y ahora, varias décadas después, solo tenemos una vaga idea de su verdadera naturaleza.

Una de las posibles explicaciones del fenómeno de la energía oscura es la suposición de que esta energía es una quinta fuerza fundamental que actúa sobre la materia junto con las fuerzas de la gravedad, el electromagnetismo, las interacciones nucleares fuertes y débiles. Y recientemente, un grupo de investigadores del Imperial College London decidió probar esta teoría a fondo utilizando un experimento de un solo átomo.

El propósito de este experimento fue investigar la pregunta, ¿esta quinta fuerza se debilita con un aumento en la cantidad de materia involucrada en su formación? Esto es exactamente lo contrario de la fuerza de la gravedad, que aumenta con la masa de la materia. Si este fuera el caso, entonces uno esperaría fuertes manifestaciones de la quinta fuerza en el vacío cósmico y su debilitamiento cerca incluso de acumulaciones de materia no muy grandes, como los planetas.

Para probar todo esto, los científicos usaron lo que se llama un interferómetro atómico, que puede detectar y medir cualquier fuerza adicional que actúe sobre un solo átomo. El experimento utilizó una cámara dentro de la cual se creó un vacío de muy alta profundidad. Dentro de esta cámara de vacío había una esfera de metal, y en la parte superior de la cámara había un dispositivo que enviaba átomos individuales en caída libre. La presencia de cualquier quinta fuerza provocaría un pequeño cambio en la trayectoria de la caída del átomo en el momento en que el átomo estaba junto a la esfera de metal.

Sin embargo, en los datos recolectados durante el experimento no se encontró nada respecto al cambio en la trayectoria de la caída de los átomos y otras evidencias de la existencia de la quinta fuerza fundamental. Esto significa que los físicos pueden eliminar toda una clase de modelos de energía oscura de quinta fuerza y centrarse en otros modelos más prometedores que expliquen este fenómeno.

Uno de los puntos fuertes de este experimento es su sencillez. "Es bastante inusual que podamos aprender algo nuevo sobre la estructura del universo utilizando una configuración que se sienta en una mesa en uno de los sótanos de Londres", dice Ed Hinds, profesor del Departamento de Física del Imperial College London.

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Transmisión de datos espaciales mediante un láser 31.05.2023

Un equipo de investigadores de la NASA, el MIT, Terran Orbital y la estación terrestre del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA ha establecido un récord en la transmisión de datos a una estación terrestre mediante comunicaciones láser. El satélite pudo transmitir datos a una velocidad de 200 Gbps.

Con tales indicadores, puede transferir más de 2 terabytes de datos en un pase de 5 minutos sobre la estación terrestre. La comunicación es proporcionada por el sistema TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD), ubicado a una altitud de aproximadamente 530 km sobre la superficie de la Tierra.

Ubicado a bordo del satélite Pathfinder Technology Demonstrator 3 (PTD-3) de la NASA, TBIRD se puso en órbita como parte de la misión conjunta SpaceX Transporter-5 el 25 de mayo de 2022. El satélite PTD-3 pesa aproximadamente 12 kg y su carga útil TBIRD no es más grande que una caja de pañuelos.

Lanzado al espacio en mayo pasado, el láser alcanzó una velocidad de enlace descendente de 100 Gb/s en junio con un receptor terrestre en California. Esto fue 100 veces más rápido que el Internet de alta velocidad en la mayoría de las ciudades, y más de 1000 veces más rápido que los enlaces de radio tradicionalmente utilizados para recibir datos de los satélites.

Las redes de datos más rápidas de la Tierra suelen basarse en comunicaciones de fibra láser. Sin embargo, aún no existe Internet láser de alta velocidad para satélites. Las agencias espaciales y los operadores de satélites comerciales utilizan con mayor frecuencia las comunicaciones por radio.

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