TELEFISICA

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sábado, 23 de agosto de 2008

Máquinas de Rube Goldberg

Un dispositivo o máquina de Rube Goldberg es cualquier aparato excesivamente complejo que realiza una tarea muy simple de una manera muy indirecta y retorcida. Rube ideó y dibujó varios de estos patafísicos dispositivos. Los mejores ejemplos de sus máquinas tienen un factor de anticipación. El hecho de que algo tan absurdo esté sucediendo solamente puede ser superado por el hecho de que suceda de una manera incierta. Una máquina de Rube Goldberg tiene generalmente por lo menos diez pasos.
El término también se aplica como clasificación para aparatos o software generalmente más complicados de lo necesario. Apareció por primera vez en el Webster's Third New International Dictionary con la definición, "lograr por rodeos extremadamente complejos lo que real o aparentemente podría hacerse de manera simple."

Concursos de Máquinas

A principios de 1987, la Universidad de Purdue en Indiana comenzó la competición nacional anual del Concurso de Máquinas de Rube Goldberg, organizado por el capítulo Phi de Theta Tau, la Fraternidad Profesional de Ingeniería Nacional.
El concurso es patrocinado por la Fundación Educativa Theta Tau. Como características muestra a los equipos de los college y universidades de E.E.U.U. construyendo máquinas inspiradas por la historieta de Rube Goldberg. La sentencia es basada en la capacidad de la máquina de terminar las tareas especificadas por el desafío de usar tantos pasos como sea posible sin una sola falta, mientras que hace que las máquinas mismas entren en ciertos temas.
Otras competencias Internacionales

1. En Gran Bretaña, tal dispositivo sería llamado chisme de Heath Robinson, ya que el dibujante británico también dibujó maquinaria cómica fantástica, en su caso vigilada por hombres con gafas y mono. Véase también Roland Emett, que creó muchas máquinas de trabajo reales de este tipo, tales como la Máquina del Desayuno en la película Chitty Chitty Bang Bang.
2. En Dinamarca, serían llamados Storm P maskiner por el dibujante danés Robert Storm Petersen.
3. En Japón, se llaman pitagora suicchi, que significa Máquina Pitagórica.
4. En España no hay un sustantivo particular para llamar a dichas máquinas, pero sí un referente relacionado con las máquinas de Goldberg: la revista TBO tenía una sección, Los grandes inventos del TBO, atribuidos en la ficción a un tal Profesor Franz de Copenhague, en la que se describían artilugios muy semejantes a los de Goldberg. Aunque en la realización de esta sección participaron varios autores, se asocia sobre todo con el dibujante catalán Ramón Sabatés. Tampoco debemos olvidar los forgendros, máquinas absurdas inventadas por el dibujante Antonio Fraguas de Pablo, Forges.
5. El dibujante y cuentacuentos noruego Kjell Aukrust creó un personaje de historieta llamado Reodor Felgen quién constantemente inventaba maquinaria compleja. A pesar de ser construida a menudo a partir de piezas inverosímiles, siempre funcionaba muy bien. Felgen saltó a la pantalla como el inventor de un coche extremadamente poderoso pero excesivamente complejo Il Tempo Gigante en una película animada de marionetas titulada Flåklypa Grand Prix, dirigida por Ivo Caprino en 1975.
6. Otro fenómeno relacionado es el arte japonés de los chismes útiles pero inutilizables llamado chindōgu.

martes, 19 de agosto de 2008

Láser enfriador lleva a grandes objetos cerca del cero absoluto

Usando una técnica de enfriamiento por láser que podría algún día permitir a los científicos observar el comportamiento cuántico en grandes objetos, investigadores del MIT han enfriado un objeto del tamaño de una moneda a una temperatura de menos de un grado sobre el cero absoluto.

Este estudio marca la temperatura más baja jamás alcanzada por enfriamiento láser de un objeto de tal tamaño, y la técnica promete confirmar experimentalmente, por primera vez, que los objetos grandes obedecen las leyes de la mecánica cuántica al igual que los átomos.

Aunque el equipo de investigación aún no ha logrado temperaturas lo bastante bajas como para observar efectos cuánticos, “lo más importante es que hemos encontrado una técnica que podría permitirnos conseguir que (los objetos grandes) finalmente muestren por primera vez su comportamiento cuántico”, dijo la Profesora Asistente de Física del MIT Nergis Mavalvala, líder del equipo.

Los investigadores del MIT y los colegas de Caltech y del Instituto Albert Einstein en Alemania informarán de sus hallazgos en el próximo número de Physical Review Letters.
La Teoría Cuántica se desarrolló a principios del siglo XX para tener en cuenta el comportamiento atómico inesperado que no podía explicarse a través de la mecánica clásica. Pero a mayores escalas, el calor y movimiento de los objetos difuminan los efectos cuánticos, y las interacciones están dominadas por la mecánica clásica, incluyendo las fuerzas gravitatorias y el electromagnetismo.

“Siempre aprendiste en la física del instituto que los objetos grandes no se comportan de acuerdo a la mecánica cuántica debido a que están demasiado calientes, y la energía térmica oscurece el comportamiento cuántico”, dijo Thomas Corbitt, estudiante graduado en física por el Mit y autor principal del artículo. “Nadie ha demostrado la mecánica cuántica a tal escala (macroscópica)”.

Para ver los efectos cuánticos en objetos grandes, éstos deben ser enfriados cerca del cero absoluto. Tales temperaturas tan bajas sólo pueden obtenerse manteniendo los objetos lo más inmóviles posible. En el cero absoluto (0 kelvin, -273 grados Celsius o -460 grados Fahrenheit), los átomos pierden su energía térmica y sólo mantienen su movimiento cuántico.

En el próximo artículo, los investigadores informan de que han bajado la temperatura de un espejo del tamaño de una moneda a 0,8 Kelvin. A esta temperatura, el espejo de 1 gramo de peso se mueve tan lentamente que le llevaría 13 mil millones de años (la edad del Universo) darle una vuelta a la Tierra, dijo Mavalvala, cuyo grupo es parte del Laboratorio LIGO del MIT (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory – Observatorio de ondas Gravitatorias de Interferómetro Láser).

El equipo continua refinando la técnica y ha conseguido posteriormente temperaturas mucho más bajas. Pero para observar el comportamiento cuántico de un objeto de este tamaño, los investigadores necesitan conseguir una temperatura que sea muchos órdenes de magnitud más fría, dijo Mavalvala.
Para lograr tales temperaturas, los investigadores están combinando dos técnicas previamente demostradas – óptica de captura y óptica de reducción. Los dos rayos láser golpean el espejo suspendido, uno como si fuese un resorte (recolocando el objeto en su posición de equilibrio cuando se mueve), y otro para decelerar (o reducir) el objeto y extraer su energía térmica.

Estos dos láser combinados generan una potente fuerza – más fuerte que una vara de diamante de la misma forma y tamaño que el rayo láser – que reduce el movimiento del objeto casi a la nada.

Usar luz para sostener el espejo en su sitio evita los problemas de tenerlo confinado en otro objeto, como un resorte, dijo Mavalvala. Los resortes mecánicos están hechos de átomos que tienen su propia energía térmica y por tanto interferirían con el enfriado.

Cuanto más se acerquen los investigadores a la fría temperatura que necesitan para ver el comportamiento cuántico, más difícil se hará alcanzar el objetivo final, predijo Mavalvala. Aún tenemos algunos temas técnicos en el camino, tales como la interferencia producida por las fluctuaciones de la frecuencia del láser.

“Éste último factor de 100 será heroico”, dijo ella.

Una vez que los objetos se hayan enfriado lo suficiente, deberían observarse los efectos cuánticos tales como la generación de estados “squeeze”, almacenamiento de información cuántica y entrelazamiento cuántico entre la luz y el espejo, dijo Mavalvala.

Otros autores del artículo son Christopher Wipf, estudiante graduado en física del MIT; David Ottaway, científico investigador en el LIGO del MIT; Edith Innerhofer (anteriormente miembro postdoctoral en el MIT); Yanbei Chen, jefe del grupo Max Planck (Instituto Albert Einstein); Helge Muller-Ebhardt y Henning Rehbein, estudiantes graduados en el Instituto Albert Einstein; y los científicos investigadores Daniel Sigg del Observatorio Hanford de LIGO y Stanley Whitcomb de Caltech.

Esta investigación ha sido financiada por la Fundación Nacional de Ciencia y el Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación.

Autora: Anne Trafton
Fecha Original: 5 de abril de 2007