miércoles, 17 de mayo de 2017

Destruction of a quantum monopole observed



Destruction of a quantum monopole observed

Artistic view of the decay of a quantum-mechanical monopole into a Dirac monopole. 
Credit: Heikka Valja



Scientists at Amherst College (USA) and Aalto University (Finland) have made the first experimental observations of the dynamics of isolated monopoles in quantum matter.



The  new study provided a surprise: the   decays into another analogue of the magnetic monopole. The obtained fundamental understanding of monopole dynamics may help in the future to build even closer analogues of the .
Unlike usual magnets, magnetic monopoles are elementary particles that have only a south or a north magnetic pole, but not both. They have been theoretically predicted to exist, but no convincing  have been reported. Thus physicists are busy looking for analogue objects.
- In 2014, we experimentally realized a Dirac monopole, that is, Paul Dirac's 80-year-old theory where he originally considered charged quantum particles interacting with a magnetic monopole, says Professor David Hall from Amherst College.
- And in 2015, we created real quantum monopoles, adds Dr. Mikko Möttönen from Aalto University.
Whereas the Dirac monopole experiment simulates the motion of a charged particle in the vicinity of a monopolar magnetic field, the quantum monopole has a point-like structure in its own field resembling that of the magnetic monopole particle itself.


Destruction of a quantum monopole observed
View towards the main experimental chamber of the apparatus, showing the magnetic field coils and optical components required to create the superfluid containing the quantum monopole. See instruction above to access the full-resolution …more

From one quantum monopole to another in less than a second
Now the monopole collaboration led by David Hall and Mikko Möttönen has produced an observation of how one of these unique magnetic monopole analogues spontaneously turns into another in less than a second.
- Sounds easy but we actually had to improve the apparatus to make it happen, says Mr. Tuomas Ollikainen who is the first author of the new work.
The scientists start with an extremely dilute gas of rubidium atoms chilled near absolute zero, at which temperature it forms a Bose-Einstein condensate. Subsequently, they prepare the system in a non-magnetized state and ramp an external magnetic-field zero point into the condensate thus creating an isolated quantum monopole. Then they hold the zero point still and wait for the system to gradually magnetize along the spatially varying magnetic field. The resulting destruction of the quantum monopole gives birth to a Dirac monopole.
- I was jumping in the air when I saw for the first time that we get a Dirac monopole from the decay. This discovery nicely ties together the monopoles we have been producing over the years, says Dr. Möttönen.


Destruction of a quantum monopole observed
Experimental side image of the quantum monopole on the left. After 0.2 seconds, the quantum monopole has decayed into the Dirac monopole shown on the right. The different colors represent the direction of the internal magnetic state of the …more

Beyond Nobel physics
The quantum monopole is a so-called topological point defect, that is, a single point in space surrounded by a structure in the non-magnetized state of the condensate that cannot be removed by continuous reshaping. Such structures are related to the 2016 Nobel Prize in Physics which was awarded in part for discoveries of topological phase transitions involving quantum whirlpools, or vortices.
- Vortex lines have been studied experimentally in superfluids for decades; monopoles, on the other hand, have been studied experimentally for just a few years, says Prof. Hall.
Although its topology protects the quantum monopole, it can decay since the whole phase of matter changes from non-magnetized to magnetized.
- No matter how robust an ice sculpture you make, it all flows down the drain when the ice melts, says Mr. Ollikainen.
- For the first time, we observed spontaneously appearing Dirac monopoles and the related vortex lines, says Dr. Möttönen.
More information: T. Ollikainen, K. Tiurev, A. Blinova, W. Lee, D. S. Hall, and M. Möttönen: Experimental realization of a Dirac monopole through the decay of an isolated monopole. Physical Review X 7. DOI: 10.1103/PhysRevX.7.021023 


Journal reference: Physical Review X 
Fuente: https://phys.org/news/2017-05-destruction-quantum-monopole.html

jueves, 27 de abril de 2017

Se multiplica el número de agujeros negros supermasivos a nuestro alrededor


Descubren enormes agujeros negros en el interior de dos galaxias enanas ultracompactas

Fotograma de la película Interstellar, con un enorme agujero negro.
Fotograma de la película Interstellar, con un enorme agujero negro. - Interstellar/Paramount Pictures
Mientras Albert Einstein desarrollaba su teoría de la relatividad, se dio cuenta de que sus ecuaciones contenían algo muy extraño. De hecho, abrían las puertas a la existencia de objetos capaces de detener el tiempo, de poseer gravedad infinita e, incluso, de destruir el mismísimo tejido espaciotemporal del Universo. Por supuesto, Einstein rechazó la idea de que algo así pudiera existir en la realidad. La Naturaleza, creía el físico, tenía por fuerza que haber desarrollado algún tipo de mecanismo capaz de evitar tales aberraciones. Hoy sabemos que tal mecanismo no existe, y que la realidad es, a menudo, más extraña y sorprendente que la ficción. Hemos encontrado esos objetos monstruosos. Se llaman agujeros negros y están por todas partes.
En realidad, cualquier pedazo de materia tiene la capacidad de convertirse en un agujero negro, siempre y cuando seamos capaces de comprimirlo por debajo de su "radio de Schwarzschild", es decir, hasta el punto en que la velocidad de escape desde su superficie sea igual a la velocidad de la luz, lo que significa que ni siquiera el objeto más rápido del Universo podrá volver a escapar de él.
Por ejemplo, si quisiéramos convertir el Sol en un agujero negro, tendríamos primero que reducir su diámetro (casi 1.400.000 km.) al de una ciudad pequeña. Y si pretendiiéramos hacer lo mismo con la Tierra, tendríamos que comprimirla hasta que tuveira el tamaño de una nuez. El radio de Schwarzschild, en efecto, es diferente para cada objeto, y depende de la masa que éste contenga.
Lo cierto es que, a pesar de Einstein, el Universo que nos rodea está lleno de agujeros negros. Los hay de tamaño microscópico, creados durante el Big Bang; o pequeños, de apenas unos pocos km. y generados tras el colapso gravitatorio de una estrella. También los hay de dimensiones planetarias, pero con la masa de mil soles...
Sin embargo, los más aterradores entre todos ellos son los agujeros negros super masivos, los que duermen en el corazón de la inmensa mayoría de las galaxias activas, como la nuestra. Y esos pueden tener millones de veces la masa del Sol. Por ejemplo, en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, duerme Sagitario A*, un agujero negro con más de cuatro millones de masas solares. Enorme, sí, pero nada si se le compara con uno de los más grandes descubiertos hasta ahora, en una lejana galaxia del cúmulo de Phoenix, a 5.700 millones de años luz de aquí. El "monstruo", 5.000 veces más masivo que Sagitario A*, posee una masa equivalente a la de 20.000 millones de soles, y su tamaño es de 118.000 millones de km., casi 20 veces más que la distancia entre el Sol y Plutón...
Hasta ahora pensábamos que solo las galaxias más grandes eran capaces de albergar agujeros negros supermasivos, pero una nueva investigación acaba de multiplicar su número potencial en el Universo. Y es que, al parecer, también las galaxias "enanas", cuyo número es realmente enorme, pueden tener en sus centros alguno de estos gigantescos y hambrientos devoradores de materia.

Agujeros negros por todas partes

Todo comenzó hace tres años, cuando un equipo de astrónomos de la Universidad de Utah descubrió casualmente un agujero negro supermasivo en el interior de una galaxia enana ultra compacta. Algo jamás observado hasta aquél momento. Y ahora, el mismo equipo acaba de encontrar otros dos ejemplos similares, lo cual sugiere que puede tratarse de un fenómeno mucho más común de lo que se pensaba. Los resultados de su investigación acaban de publicarse en The Astrophysical Journal.
Se ha calculado que el número de grandes galaxias (como nuestra Vía Láctea) en el Universo visible ronda los 350.000 millones. Pero junto a ellas existen por lo menos otros siete billones más de galaxias enanas. Es decir, que el número de agujeros negros supermasivos podría ser muchísimo mayor de lo que se creía posible hasta ahora.
La investigación, además, revela que, a pesar de su reducido tamaño, estas pequeñísimas galaxias son capaces de tener agujeros negros realmente grandes, incluso mayores de los que, como media, hay en galaxias como la nuestra. En palabras de Chris Ahn, autor principal del estudio, "estas enanas ultra compactas tienen alrededor del 0,1 por ciento del tamaño de la Vía Láctea, pero albergan agujeros negros supermasivos que son más grandes del que hay en el centro de nuestra propia galaxia".
Para hacerse una idea de lo que esto significa, baste pensar que el enorme agujero negro central de nuestra galaxia apenas supone el 0,1 % del total de la masa de la Vía Láctea, mientras que los dos agujeros negros recién descubiertos, de 4,4 y 5,8 millones de masas solares, suponen, respectivamente, el 13% y el 18% de la masa total de sus galaxias, llamadas VUCD3 y M59cO.

Restos de antiguas colisiones

Las primeras galaxias enanas ultracompactas se descubrieron a finales de la pasada década de los 90. Se trata de objetos hechos de cientos de millones de estrellas densamente "empaquetadas" en espacios que, como media, no superan los 100 años luz. Nada que ver, por lo tanto, con galaxias como la nuestra, que mide 50.000 años luz de extremo a extremo y contiene entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas.
Al estudiar estas pequeñas galaxias, los investigadores se dieron cuenta de algo muy curioso: contienen mucha más masa que la suma de la masa de sus estrellas. En 2014, los investigadores de la Universidad de Utah hallaron el primer agujero negro supermasivo en el interior de una de estas galaxias, y se dieron cuenta de que era ahí, precisamente, donde estaba la masa que faltaba. Lo mismo que sucede con VUCD3 y M59cO.
Según los investigadores, la razón de que las galaxias enanas supercompactas tengan agujeros negros tan enormes es que son los remanentes de antiguas colisiones. Es decir, que se trataría de restos de galaxias mucho mayores, destrozadas por una larga historia de encuentros con otras galaxias. "Sabemos que las galaxias se unen y se fusionan todo el tiempo -afirma Anil, Seth. otro de los miembros del equipo- y que esa es la manera en que evolucionan. Nuestra Vía Láctea, por ejemplo, está devorando a otras galaxias mientras hablamos. Nuestra idea general de cómo se forman las galaxias es que las más pequeñas se fusionan para formar las más grandes. Pero se trata de una imagen incompleta. Las galaxias enanas ultracompactas nos proporcionan un cronograma más largo y detallado para saber qué es lo que realmente ocurrió en el pasado".

Fuente:http://www.abc.es/ciencia/abci-multiplica-numero-agujeros-negros-supermasivos-nuestro-alrededor-201704192206_noticia.html

Cartografían un puente de materia oscura que conecta galaxias


Se ha conseguido crear el primer mapa de un puente de materia oscura que enlaza entre sí a galaxias. La imagen, un mosaico compuesto por fotografías de distintas zonas, confirma las predicciones de que las galaxias del universo están enlazadas entre sí a través de una red cósmica conectada por materia oscura que hasta ahora no había podido ser observada.
Los filamentos de materia oscura (en rojo) actúan como puentes cubriendo el espacio entre galaxias (en blanco) sobre este mapa del cosmos en colores falsos. (Imagen: University of Waterloo)
La materia oscura, una clase misteriosa de materia que constituye alrededor del 25 por ciento del universo (masa y energía), no brilla, absorbe o refleja luz. Tradicionalmente ha sido indetectable, excepto por sus efectos gravitatorios.
Durante décadas, los investigadores han estado prediciendo la existencia de filamentos de materia oscura entre galaxias que actúen como una superestructura parecida a una red que las conecte entre sí. El nuevo avance en la observación de la materia oscura permitirá conocer mejor a esta misteriosa forma de materia.
El equipo de Mike Hudson, de la Universidad de Waterloo en Canadá, utilizó una técnica llamada lente gravitatoria débil. Es un efecto que ocasiona que las imágenes de galaxias lejanas se vean distorsionadas ligeramente bajo la influencia de la masa de un astro que desde la Tierra resulta invisible, como un planeta, un agujero negro o, en este caso, materia oscura.
El equipo de Hudson combinó imágenes de lente gravitatoria de más de 23.000 pares de galaxias situadas a 4.500 millones de años-luz de distancia para crear un mosaico de imágenes o mapa que muestra la presencia de materia oscura entre las dos galaxias de cada par. Los resultados muestran que el filamento de materia oscura que hace de puente es más fuerte entre sistemas con menos de 40 millones de años-luz de separación.
Fuente: http://elblogantares.blogspot.com.es/2017/04/cartografian-un-puente-de-materia.html

martes, 4 de abril de 2017

Galaxias distantes como la Vía Láctea aparecen enterradas en superhalos



Un par de galaxias similares a la Vía Láctea observadas tal y como eran cuando el Universo tenía tan solo un 8% de su edad actual, aparecen rodeadas de 'superhalos' de gas de hidrógeno. 

Estos envoltorios se extienden varias decenas de miles de años luz más allá de los discos de polvo y estrellas que los rodean, según revela la extrema sensibilidad del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Al principio los astrónomos detectaron estas galaxias mientras estudiaban la intensa luz de unos cuásares aún más distantes. En su trayecto hasta la Tierra, al atravesar una galaxia situada en su camino, esta luz absorbe las características espectrales únicas del gas de esa galaxia. Sin embargo, esta técnica normalmente impide a los astrónomos ver la luz emitida por la galaxia, que termina siendo opacada por la emisión mucho más brillante del cuásar ubicado en el fondo.

"Imagina una luciérnaga al lado de un foco de alta potencia. Esas son las condiciones a las que se enfrentan los astrónomos cuando observan estas versiones jóvenes de nuestra galaxia", explica Marcel Neeleman, investigador de posdoctorado de la Universidad de California (Santa Cruz) y autor principal de un artículo que se publicará en la revista Science. "Ahora podemos ver las galaxias mismas, lo cual nos da una oportunidad única para estudiar la infancia de nuestra galaxia y de otras galaxias similares".

Con ALMA, los astrónomos pudieron finalmente observar el "brillo" natural emitido en longitudes de onda milimétricas por el carbono ionizado presente en las zonas densas y polvorientas de las galaxias, donde se forman las estrellas. Sin embargo, esta huella de carbono está considerablemente separada del gas detectado a través de la absorción del cuásar. Esta separación extrema indica que el gas de las galaxias se extiende mucho más allá de sus discos llenos de estrellas, lo cual significaría que cada galaxia está rodeada de un monstruoso halo de gas de hidrógeno.

"Esperábamos ver una débil emisión justo encima del cuásar, y en cambio observamos una intensa emisión de carbono proveniente de las galaxias con grandes separaciones con respecto al cuásar", cuenta J. Xavier Prochaska, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de California (Santa Cruz) y coautor del artículo. La separación entre el cuásar y las galaxias observadas es de unos 137.000 años luz para una galaxia y de unos 59.000 años luz para la otra.

De acuerdo con los investigadores, el gas de hidrógeno neutro revelado por la absorción de luz de cuásar probablemente forma parte de un gran halo, o quizá de un extenso disco de gas que rodea la galaxia. "No proviene del mismo lugar donde se forman las estrellas, y el hecho de que haya tanto gas tan lejos de la zona incubadora significa que hay una gran cantidad de hidrógeno neutro alrededor de la galaxia", afirma Neeleman.

Los nuevos datos de ALMA muestran que estas jóvenes galaxias ya están rotando, lo cual constituye uno de los rasgos distintivos de las galaxias espirales masivas que vemos hoy en el Universo. Las observaciones de ALMA también revelaron que ambas galaxias forman estrellas a una velocidad bastante acelerada: más de 100 masas solares por año en una y cerca de 25 masas solares por año en la otra.

"Estas galaxias parecen ser fábricas de estrellas veloces, masivas y polvorientas, con grandes y extensas capas de gas", señala Prochaska.

"ALMA resolvió una incógnita sobre la formación de las galaxias que venía arrastrándose desde hace décadas", celebra Chris Carilli, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (Socorro, Nuevo México) y coautor del artículo. "Ahora sabemos que al menos algunas galaxias muy jóvenes tienen halos mucho más extensos de lo que se creía, y que estos pueden ser el material necesario para alimentar el crecimiento galáctico".

Las galaxias, conocidas oficialmente como ALMA J081740.86+135138.2 y ALMA J120110.26+211756.2, están a unos 12.000 millones de años luz de la Tierra. Los cuásares situados detrás de ellas están a unos 12.500 millones de años luz.


lainformacion.com

Fuente: http://elblogantares.blogspot.com.es/2017/04/galaxias-distantes-como-la-via-lactea.html

Una investigación abre la puerta a que solo uno de los siete planetas de Trappist-1 pueda albergar vida




Una investigación elaborada por del científico Eric Wolf, del Laboratorio de Física y Atmósfera Espacial de la Universidad de Colorado (EE.UU.) ha abierto la puerta a la posibilidad de que solo uno de los siete planetas alrededor de Trappist-1 pueda realmente albergar vida.

El pasado mes de febrero, un grupo de astrónomos descubria este sistema de siete planetas del tamaño de la Tierra a 40 años luz de distancia y apuntaban que tres de los planetas se encuentran en la zona habitable y podrían albergar océanos de agua en sus superficies, aumentando la posibilidad de que el sistema pudiese acoger vida.

Sin embargo, a través de un modelo climático realizado en 3D y publicado en arxiv.org, Wolf ha concretado que "el planeta del medio (e) representa la mejor oportunidad para un mundo habitable en el sistema Trappist-1". Mientras, ha explicado que "si alguna vez existió agua en los planetas interiores (b, c, y d) habrían sido sometidos a un efecto invernadero fuera de control y se hubiera perdido su agua hacia el espacio, lo que les deja hoy secos".

Asimismo, ha indicado que "por el contrario, los tres planetas exteriores (f, g, y h) caen más allá del borde exterior máximo de CO2 de efecto invernadero de la zona habitable" y los resultados del modelo muestran que los planetas exteriores no pueden ser calentados.

Igualmente, los responsabñles del hallazgo ya señalaron que los modelos climáticos sugieren que los planetas más interiores de TRAPPIST-1 son probablemente demasiado calientes para albergar agua líquida, excepto tal vez en una pequeña fracción de sus superficies.

Además, indicaron que la distancia orbital del planeta más externo del sistema, TRAPPIST-1h, no se ha confirmado, aunque es probable que sea demasiado distante y frío para albergar agua líquida, suponiendo que no esté teniendo lugar ningún proceso de calentamiento alternativo.

Pos su parte, el Telecopio Espacial Hubble de NASA/ESA ya está siendo utilizado para buscar atmósferas alrededor de los planetas y el miembro del equipo, Emmanuël Jehin, se mostró entusiasmado con las futuras posibilidades. "Con la próxima generación de telescopios como el E-ELT (European Extremely Large Telescope de ESO), y el telescopio espacial JWST (NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope) pronto podremos buscar agua e incluso pruebas de vida en estos mundos", indicó hace unas semanas, coincidiendo con la publicación del descubrimiento.



lainformacion.com

Fuente:http://elblogantares.blogspot.com.es/2017/04/una-investigacion-abre-la-puerta-que.html

jueves, 23 de marzo de 2017

Unificación de la Mecánica Cuántica y la Relatividad General

El Universo de ondas cuánticas de Milo Wolff dice superar las dificultades y las paradojas de la Teoría Cuántica convencional y la Relatividad General, lo cual tendría aplicaciones en electrónica y Cosmología , dice la Dra. Mae-Wan Ho.
Por la Dra. Mae-Wan Ho
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Teoría de la estructura ondulatoria de la materia
Milo Wolff (ya retirado), físico matemático de origen estadounidense y experto en software informático, ha tenido una trayectoria muy diversa (1). Ha desempeñado algunas cátedras en el Lejano Oriente, en el Instituto de Tecnología de Massachusets (MIT) e intervenido en el desarrollo de los sistemas de navegación de los cohetes Apollo. Pero su fama le viene sobre todo por la teoría de la estructura ondulatoria de la materia, según la cual el electrón estaría representado por dos ondas cuánticas esféricas, una moviéndose radialmente hacia afuera y la otra moviéndose radialmente hacia dentro, dando lugar a ondas estacionarias, en cuyo centro se encontraría nominalmente la partícula, el electrón. Estas ondas cuánticas se extienden por todo el Universo; todas las ondas se mezclan e interfieren entre sí. Esta representación es capaz de superar las grandes paradojas y dificultades de la Teoría Cuántica convencional y de la Relatividad General (2,3).
Antecedentes
El físico y filósofo austríaco Ernst Mach (1838-1916) propuso en 1883 que la Ley de la Inercia dependía de toda la materia del Universo (4):
“La inercia de cualquier sistema es el resultado de su interacción con el resto del Universo. En otras palabras, cada partícula del universo ejerce una influencia sobre todas las demás partículas… Cuando el metro se detiene bruscamente, son las estrellas fijas las que tiran bruscamente hacia abajo”.
Esto se conoce como el principio de Mach.
- Formación de Ondas Estacionarias - Representan las Ondas como Transversales, como ondas en el agua, ondas en una cuerda - algo engañoso comparado con las ondas reales en el espacio (fuente: Gabriel LaFrenière )
– Formación de Ondas Estacionarias – Representan las Ondas como Transversales, como ondas en el agua, ondas en una cuerda – algo engañoso comparado con las ondas reales en el espacio (fuente: Gabriel LaFrenière )
La Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein estuvo influenciada por el principio de Mach (5,6), aunque no se incluye en la teoría. La razón estriba en los fundamentos mismos de la Física Clásica.
Los fundamentos de la Física Clásica se derivan de las ecuaciones del físico matemático escocés James Clerk Maxwell (1831-1879), que representa la materia como cargas puntuales y ondas electromagnéticas. El físico teórico inglés Paul Dirac (1902-1984) nunca aceptó la idea de las partículas puntuales porque la Ley de fuerzas de Coulomb tendría que ser corregida mediante renormalización (7):
No estaríamos aplicando las matemáticas de una manera sensata. Utilizar las matemáticas de manera sensata implica un cierto descuido hacia las cantidades excesivamente pequeñas, pero no cuando se rechazan cantidades infinitamente grandes”.
El físico cuántico austríaco Erwin Shrörinder (i887-1961) también propuso que se eliminasen las partículas puntuales considerando una estructura de onda cuántica (8):
Lo que observamos como cuerpos y fuerzas materiales no serían más que formas y variaciones en la estructura del espacio”.
En 1928, Dirac buscaba una conexión entre la conservación de la energía dada por la fórmula E2 = p2c2 + m02cy la teoría cuántica de Shrödinger. Escribió:
La nueva mecánica cuántica, cuando se aplica al problema de la estructura del átomo y se consideran los electrones como una carga puntual, no se obtienen unos resultados que concuerden con la experimentación”.
Utilizó el concepto de spin, que había sido introducido previamente por otros, entre ellos el físico teórico austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958), que terminó diciendo que la ecuación de Dirac produce unos resultados experimentales correctos, pero que la magnitud del spin (momento angular orbital) no sería una constante (9,10).
Los físicos teóricos estadounidenses John Archibald Wheeler (1911-2008) y Richard Feynman (1918-1988) trataron de abordar el mismo problema modelando el electrón como ondas esféricas hacia dentro y hacia fuera para explicar las fuerzas de radiación, pero fallaron porque no hay soluciones esféricas en las ecuaciones vectoriales de ondas electromagnéticas.
Sustitución de las partículas puntuales y ondas electromagnéticas vectoriales por ondas esféricas cuánticas
La estructura de onda de Milo Wolff (2,3) sustituye las partículas puntuales y las ondas electromagnéticas por ondas cuánticas escalares esféricas de entrada y salida (en oposición a las ondas electromagnéticas vectoriales de Wheeler y Feynman). Esta estructura de onda cuántica para el electrón posee todas las propiedades experimentales del electrón y elimina las paradojas de la Mecánica Cuántica y la Cosmología. La no consideración del electrón como una partícula material también elimina la interpretación probabilística de las funciones de onda, es decir, “Dios no juega a los dados”, como dijo Einstein.
Hay dos soluciones de ondas esféricas:
Onda de salida Øout = (1/rØo eiwtkr                                  (1a)
Onda de entrada Øin  = (1/rØo eiwt+kr                                  (1b)
Donde Ø es una amplitud de onda escalar; w la frecuencia 2pmc2/h, k es el número de onda; r es el radio del centro de onda. Estas dos ondas se pueden combinar en sólo dos formas que se convierten en las estructuras del electrón-positrón.
Electrón Øin – Øout + CW spin                                   (2a)
Positrón Øout – Øin + CCW spin                                (2b)
CW (en sentido horario) y CCW (en sentido contrario a las agujas del reloj) son operadores de rotación (spin) de las ondas en el centro. Cada par de ondas contiene una onda interna que gira dos veces en el centro convirtiéndose en una onda saliente [Figura 1] (3). La razón de esto es que las ondas esféricas deben cambiar continua y suavemente la amplitud cuando cambia la dirección del movimiento sin retorcer el espacio, y sólo hay una manera de hacerlo, con la rotación CW o CCW.
Se ha demostrado (12) que en la rotación esférica, el espacio vuelve a su estado inicial después de dos vueltas, y cualquier oscilador exponencial eiwt  es un spinor. En una rotación esférica no hay un eje fijo. La simetría esférica se conserva porque el centro de rotación es un punto. Es significativo que sólo el espacio tridimensional tenga esta propiedad única. Wolff se dio cuenta de que las ondas exponenciales de entrada-salida eran los spinors físicos reales que satisfacían la ecuación de Dirac. La rotación e inversión de la amplitud de onda hacia dentro en el centro puede representarse por el álgebra del spinor de Dirac. Un sentido de rotación produce el electrón, el otro, el positrón. Esta es la razón por la que cada partícula cargada tiene una antipartícula. Los dos giros de la onda en cada ciclo produce un momento angular de + h/4p, el resultado de Dirac. Tanto la amplitud como la dirección de las ondas son exactamente opuestas en el electrón y el positrón, razón por la cual su superposición produce experimentalmente su neutralización.
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Onda entrante + onda saliente = onda estacionaria
(fuente: Gabriel LaFrenière )
Figura 1.– Las ondas esféricas del electrón y del positrón
Las ondas esféricas de un electrón inicial se encuentran con las ondas de otros electrones. En cada encuentro, una señal del electrón inicial se transfiere a las ondas de salida de otros electrones. Las ondas generadas se convierten en una combinación de Huygens (un solo frente de onda) para la entrada de onda del electrón inicial. Esta entremezcla de ondas hace que cada partícula sea un holograma tridimensional de todos los demás en el Universo (2) [Figura 2]
Figura 2: Formación de ondas cuánticas en sucesivas oleadas
Figura 2: Formación de ondas cuánticas
en sucesivas oleadas
Intercambio de energía a través de las ondas cuánticas y acción a distancia
La transferencia de energía carece de un mecanismo en el marco clásico. Woff (13) amplió el principio de Mach para calcular la densidad del medio de onda como la suma de las ondas de cada partícula (1080) en nuestro universo, teniendo en cuenta la ley del cuadrado inversamente proporcional a la distancia. A partir de la densidad del medio, la amplitud de las ondas y el movimiento de cada partícula pueden calcularse porque la velocidad de onda está determinada por la densidad del espacio. La transferencia de energía llevada a cabo por las ondas cuánticas del electrón a la velocidad es percibida por nosotros como ondas de luz.
El principio de Mach fue criticado porque parecía requerir de una acción instantánea a distancia. La respuesta es que el intercambio de energía debido a las ondas cuánticas se está produciendo continuamente en el espacio vacío. Esa es la base de la acción instantánea a distancia. La inercia es una interacción entre un objeto acelerado y su espacio circundante. La densidad del espacio determina la forma de la materia (centros de ondas), y a la inversa, cada centro de onda (materia) contribuye a la densidad del espacio del universo [“El espacio le indica a las ondas cómo comportarse y las ondas le dicen al espacio lo que es”. ] Esto es esencialmente el mismo bucle de retroalimentación que está implícito en la Relatividad General de Einstein.
Wolff (13) también derivó una relación entre el radio efectivo r del electrón, el radio R del Universo de Hubble (en expansión) y el número de partículas N del Universo, lo que se ha denominado Ecuación del Cosmos.
r2 = R2/(3N)
El valor de r corresponde a la estimación clásica del radio del electrón ~10-15 m. Las ondas de un electrón tienen una densidad de onda máxima finita en el centro, eliminando así la necesidad de una renormalización, algo que inquietaba a Dirac, Feynman y otros.
Leyes naturales
Wolff proporciona un resumen de las leyes naturales que pueden derivarse de la estructura del electrón en las ecuaciones (2a, 2b) (3), algunas de las cuales ya se han mencionado.
a.- El efecto Doppler entre dos estructuras de onda que se mueven una en relación a la otra, el observador y la fuente, se puede deducir utilizando las matemáticas de Doppler. Se calcula escribiendo dos ondas con las ecuaciones (2a, 2b) para dos electrones relativamente móviles. El efecto Doppler se inserta tanto en las ondas que entran como en las que salen. Entonces uno se encuentra que por el efecto Doppler resultante de cada una de las ondas, que contienen la masa y la frecuencia, se produce un factor de incremento de masas relativista (que tendrá aplicación en la nueva cosmología). La longitud de onda Doppler se obtiene mediante la fórmula de Broglie l = h/y la velocidad de la fase contiene la longitud de onda de Compton l = h/mc. No parece existir ninguna dependencia de la dirección de la velocidad relativa, como se observa experimentalmente, y no había ninguna explicación teórica antes de la estructura de onda de la materia de Wolf. Como la onda que entra y la que sale tienen papeles simétricos en el efecto Doppler, no puede haber ninguna dependencia respecto de la dirección.
b.– Las ondas de electrones y positrones se aniquilan cuando se superponen.
c.- El spin de h/4p debe dar una doble rotación en el centro de la onda de entrada para convertirse en la onda de salida.
d.– La conservación de la energía, porque sólo los estados idénticos de onda pueden resonar entre sí, produciendo cambios de frecuencia iguales y opuestos (energía).
e.– Las interacciones de la fuerza eléctrica parecen producirse (como propone Schröringer) en los centros de alta densidad y los centros de onda aparecen como cargas puntuales.
f.- La gravedad se produciría del siguiente modo: la onda entrante que llega al centro establece la posición y el movimiento de una partícula. La materia cercana modifica la densidad del medio circundante. El cambio de densidad del medio cambia el movimiento de la onda, moviendo la partícula hacia la materia, apareciendo la gravedad y otras fuerzas.
g.- La carga, la paridad y la invarianza del tiempo de transformación de un electrón , algo conocido en la Mecánica Cuántica desde hace muchos años, y que se encuentran en las ecuaciones (2a, 2b).
h.- La inercia aparece por la aceleración de la materia que cambia su frecuencia Doppler en relación al medio de onda. La restauración del equilibrio de la frecuencia produce intercambios de energía con el medio, que se muestra como una fuerza local F = ma. El intercambio total de energía seguirá la regla relativista (a) anterior, la cual a pequeña velocidad se convierte en la familiar energía cinética E = ½ mv2.
Aplicaciones
collective_electrodynamicsLa consecuencia electromagnética de la estructura ondulatoria de la materia de Wolff fue investigada por Carver Mead, un ingeniero del Instituto de Tecnología de California, en su premiado libro Colectiva Electrodinámica [14]. Este libro se ha hecho muy popular en Silicon Valley porque muestra las formas correctas de resolver el electromagnetismo de los circuitos de transistores, reemplazando las ecuaciones de Maxwell. Es muy probable que tenga otras aplicaciones adicionales en el diseño de microprocesadores y en microelectrónica.
Otra área donde la naturaleza Machiana de la teoría de Wolff y la masa relativista puede encontrar importantes aplicaciones es la Cosmología, especialmente en el desplazamiento intrínseco hacia el rojo de los quásares [15] (La Teoría de los Quásares de Halton Arp revisada, y otros artículos de la serie).
Referencias
  1. Biography of mathematical physicist Dr Milo Wolff. On Truth and Reality, accessed 27 February 2016, http://www.spaceandmotion.com/Wolff-Biography.htm
  2. Wolff M. Spin, the origin of the natural laws, and the binary universe. California Section of the American Physical Society, 30 March 2001, University of California, Irvine, California.
  3. Wolff M. and Haselhurst G. Light and the Electron – Einstein’s last question. Presentation at meeting “Beyond Einstein”, Stanford University, 2004.
  4. Mach E. The Science of Mechanics, Open Court, London, 1960.
  5. Einstein A. The Meaning of Relativity, Princeton University Press, Princeton, 1955.
  6. Lichtenegger H and Mashhoon B. Mach’s Principle. arXiv:physics/0407078v2 [physics.hist-ph] 31 Mar 2008
  7. Dirac P. Quantum electrodynamics. Nature 1937, 174, 321.
  8. Schrödinger E. In Schrödinger – Life and Thought, Cambridge University Press, p. 327, 1989.
  9. Dirac PAM. The quantum theory of the electron. Proc Roy Soc A 1928, 117, 610-23.
  10. Dirac PAM. The quantum theory of the electron. Part II. Proc Roy Soc A 1928, 118, 351-61.
  11. Wheeler JA and Feynman R. Interaction with the absorber as the mechanism of radiation. Rev Mod Phy 1945, 17, 157-181.
  12. Battey-Pratt E and Racey T. Geometric model of fundamental particles. Int J Theor Phys 1980, 19, 437-75.
  13. Wolff M. Fundamental laws, microphysics and cosmology. Physics Essays 1993, 6, 181-203.
  14. Mead C. Collective Electrodynamics, MIT Press, Mass, 2002.
  15. Ho MW. Halton Arp’s theory of quasars re-visited..


Fuente:https://elmundodeloslocos.wordpress.com/2017/03/05/unificacion-de-la-mecanica-cuantica-y-la-relatividad-general/

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