Carlos Naón
DF, FCE, UN La Plata y IFLP, CONICET
Avances formidables en la ciencia de materiales han permitido, en los últimos 20 años, la fabricación de nuevos dispositivos a escala nanoscópica, tales como alambres cuánticos y nanotubos de carbono, en los cuales el movimiento de las partículas es prácticamente unidimensional. La baja dimensionalidad de estos sistemas hace que la física se vuelva altamente no perturbativa y que los aspectos cuánticos de los sistemas dominen ampliamente su fenomenología. Esta situación ha dado lugar a una verdadera revolución en la teoría de la materia condensada, que nos ha llevado a un cambio de paradigma, desde el líquido de Fermi hacia el líquido de Luttinger. En esta charla intentaré explicar qué son los líquidos de Luttinger y por qué han surgido como nuevo marco de referencia en la física de la materia condensada en bajas dimensiones. Para esto comenzaré repasando los conceptos centrales de la teoría de Landau del líquido de Fermi. Luego presentaré algunas de las situaciones más importantes en las que esta teoría deja de describir los comportamientos observados. Finalmente, utilizando el modelo de la ¿g-ología ¿ para fermiones en 1D, reseñaré los aspectos más salientes de la teoría del líquido de Luttinger. También comentaré sobre algunas de sus predicciones más espectaculares como la separación spin-carga y la fraccionalización de la carga.
jueves, 5 de noviembre de 2009
miércoles, 7 de octubre de 2009
Nobel de Física 2009
Nobel a avances en comunicaciones
Charles Kao, Willard Boyle y George Smith hicieron posible la fibra óptica y el sensor de las cámaras digitales
Nora Bär
LA NACION
Las comunicaciones telefónicas transoceánicas, las transmisiones televisivas intercontinentales, la "banda ancha" que nos permite navegar velozmente por Internet, las cámaras fotográficas digitales, las operaciones mínimamente invasivas, las asombrosas imágenes astronómicas enviadas desde el telescopio Hubble, la investigación oceanográfica y hasta la impresión de este diario... prácticamente todo lo que modela esta sociedad de la información en la que vivimos es posible gracias a la revolución en las telecomunicaciones que impulsaron tres investigadores a mediados del último siglo: Charles Kao, que encontró la forma de hacer que la luz recorriera cientos de kilómetros por una fibra de vidrio ultrapuro (en lugar de los 20 metros que se alcanzaban hasta ese momento), y Willard Boyle y George Smith, que en sólo una hora bosquejaron un sensor digital que podía registrar imágenes. Todos ellos serán premiados con el Nobel de Física 2009.
Kao, nacido en Shanghai, pero naturalizado británico y norteamericano, recibirá la mitad de 1.400.000 dólares que este año otorga la Fundación Nobel por lograr una aplicación práctica de la fibra óptica; Boyle y Smith (el primero, canadiense y norteamericano, el segundo, estadounidense) compartirán la otra mitad por el desarrollo del CCD, el sensor de silicio que hizo posible las cámaras fotográficas digitales, la primera tecnología realmente exitosa para la transferencia digital de imágenes", dice la Fundación Nobel.
En 1966, los ingenieros ya podían codificar información en pulsos de luz, pero se enfrentaban con el problema de que luego de algunos metros la señal se desvanecía. En la Standard Telecommunication Laboratories, donde trabajaba, le pidieron a Kao que encontrara una solución para que al menos un 1% de la luz se conservara durante más de un kilómetro. Su conclusión fue que el obstáculo estaba en el material con el que se fabricaban las fibras. Había que diseñarlas de vidrio ultrapuro, de una transparencia que no había sido lograda hasta entonces.
"Lo que él logró fue disminuir la pérdida, de manera que la luz llegara a una distancia mayor -explica Ricardo Duchowicz, investigador del Centro de Investigaciones Opticas del Conicet, que desde 1995 forma recursos humanos locales en esta tecnología-. Así, las fibras ópticas fueron reemplazando a las microondas (que tienen un límite de un kilómetro antes de que haya que reconfigurarlas) y hasta a las transmisiones satelitales."
Gracias a los científicos de Corning Glass Works, una compañía con más de 150 años de experiencia en el procesamiento del vidrio, pudo hacerse con el material más abundante de la Tierra: el silicio, que se saca de la arena -dice Duchowicz-. "Por eso actualmente cuestan entre 10 y 20 centavos de dólar por kilómetro."
Las redes de fibra óptica constituyen hoy un "sistema circulatorio" por el que fluyen ríos de luz -y de datos de todo tipo-. "Es una madeja de cables que vinculan ciudades, edificios y hasta atraviesan atraviesan los océanos -afirma Duchowicz-, que crece todos los días y que transporta información a muy alta velocidad: 300.000 kilómetros por segundo." Si hoy se desenrollara esa madeja que transmite miles de comunicaciones telefónicas por segundo (la capacidad es tan grande que muchos de los cables, finos como un cabello, están de resguardo, no se utilizan: exactamente 10 a la 12 bits de información por segundo, o un uno seguido de 12 ceros), los cables medirían 1.000 millones de kilómetros de largo y podrían circunvalar la Tierra 25.000 veces, según la Academia Sueca.
"La principal virtud de la fibra óptica es que transmite fotones y la transforma en electrones; eso significa que no es afectada por líneas de alta tensión o cables de cobre -explica el doctor Juan Antonio del Giorgio, profesor consulto del departamento de Electrónica de la Facultad de Ingeniería de la UBA-. Por otro lado, mientras los conductores metálicos miden milímetros de espesor, la fibra óptica mide micrones."
Y agrega: "Su tamaño tan reducido y su gran flexibilidad las han hecho útiles en medicina, para introducirla en el cuerpo humano y observar, tomar fotos muy precisas o cauterizar heridas sin lastimar al paciente".
Gran parte de los datos que fluyen por esos ríos de luz son imágenes registradas por un "ojo electrónico" o sensor digital cuyo principio de funcionamiento fue planteado en un pizarrón por Boyle y Smith mientras trabajaban en los Laboratorios Bell, en septiembre de 1969. Una semana después ya tenían un prototipo.
El CCD es una aplicación del "efecto fotoeléctrico" descripto por Einstein y que en 1921 le valió el premio Nobel. Cuando la luz alcanza la placa de silicio del tamaño de una estampilla (la "tarjeta"), libera electrones que se reúnen en pequeñas celdas, que luego son leídas consecutivamente. Cuando se multiplica el largo por el ancho de la tarjeta en píxeles, se obtiene su capacidad (por ejemplo, una tarjeta de 1280 x 1024 píxeles tiene una capacidad de 1,3 megas o 1.300.000 píxeles). La primera cámara digital con un sensor CCD se presentó en 1981. El mismo principio de funcionamiento es el que se utiliza en los cuatro sensores del telescopio Hubble o en el satélite Kepler que busca planetas parecidos a la Tierra.
El CCD prácticamente desterró el rollo de fotos. "Es un detector óptico -explica Duchowicz- que transforma un fotón, una cierta cantidad de luz, en una cierta cantidad de energía eléctrica. Luego, hay filtros de decodificación de colores que hacen que las señales se registren como las vemos." Coincide Del Giorgio: "Se activa por el nivel de energía de un fotón que libera electrones de la plaqueta".
Premiando estos desarrollos, la Fundación Nobel cumple al pie de la letra con el deseo que hace más de cien años expresó en 1895 su fundador: "recompensar contribuciones que ofrezcan la mayor utilidad a la humanidad".
Los galardonados
Charles Kao
Edad : 76 años
.
Origen : Shanghai
.
En 1960, se unió a Standard Telecommunications Laboratories Ltd., en el Reino Unido, y en 1965 fue el primero en calcular la posibilidad de realizar telecomunicaciones prácticas con fibra óptica.
Willard Boyle
Edad : 85 años
Origen : Canadá
Sirvió en la marina real durante la Segunda Guerra. En 1969 inventó el CCD junto con Smith. Se jubiló en los Laboratorios Bell en 1979 y se dedicó a navegar en velero. Tiene 4 hijos.
George Smith
Edad : 79 años
Origen : Estados Unidos
Se doctoró en la Universidad de Chicago con una tesis de tres páginas. Bosquejó el sensor fotográfico con Boyle en menos de una hora; habían logrado un prototipo en una semana.
viernes, 11 de septiembre de 2009
Paralelómetro: Experimento simple para estudiar fases de Berry y curvatura del espacio para no iniciados
Salvador Gil
ECyT, Universidad Nacional de San Martín y DF, FCEN, UBA
Existen varios sistemas cuánticos, en los que la función de onda del sistema adq uiere una fase cuando el sistema es trasladado a lo largo de un lazo cerrado. El origen de dicha fase está relacionado con las propiedades geométricas y/o topológicas del espacio encerrado por el lazo. Un ejemplo notable de este fenómeno es el efecto de Aharonov-Bohm. Desde entonces se han encontrado numerosos ejemplos de aparic ión de este tipo de fases en varios campos de la física: óptica, física de partí culas, sólidos, física atómica, relatividad general, etc. La importancia de este fenómeno es que constituye un nuevo paradigma en la física. Pero quizás lo más sorprendente es que este tipo de fenómenos también se presenta en sistemas mecá nicos clásicos. De hecho el péndulo de Foucault es un notable ejemplo. En esta c harla, se hace una breve revisión de lo que son la fases de Berry para no inicia dos, y se discuten los resultados de un sistema mecánico sencillo y de muy bajo costo, para estudiar este fenómeno desarrollado en la UNSAM, que permite estudia r las fases de Berry y los efectos de curvatura del espacio en laboratorios de d ocencia.
ECyT, Universidad Nacional de San Martín y DF, FCEN, UBA
Existen varios sistemas cuánticos, en los que la función de onda del sistema adq uiere una fase cuando el sistema es trasladado a lo largo de un lazo cerrado. El origen de dicha fase está relacionado con las propiedades geométricas y/o topológicas del espacio encerrado por el lazo. Un ejemplo notable de este fenómeno es el efecto de Aharonov-Bohm. Desde entonces se han encontrado numerosos ejemplos de aparic ión de este tipo de fases en varios campos de la física: óptica, física de partí culas, sólidos, física atómica, relatividad general, etc. La importancia de este fenómeno es que constituye un nuevo paradigma en la física. Pero quizás lo más sorprendente es que este tipo de fenómenos también se presenta en sistemas mecá nicos clásicos. De hecho el péndulo de Foucault es un notable ejemplo. En esta c harla, se hace una breve revisión de lo que son la fases de Berry para no inicia dos, y se discuten los resultados de un sistema mecánico sencillo y de muy bajo costo, para estudiar este fenómeno desarrollado en la UNSAM, que permite estudia r las fases de Berry y los efectos de curvatura del espacio en laboratorios de d ocencia.
miércoles, 24 de junio de 2009
Física de pocas partículas en gases ultra fríos
Javier von Stecher
JILA & Physics Department, University of Colorado at Boulder
La física de pocas partículas juega un rol fundamental en la comprensión del comportamiento de gases ultra fríos. Estos sistemas cuánticos ultra fríos exhiben un comportamiento universal que los hace relevantes para diferentes áreas de la física. Mientras que el problema cuántico de tres cuerpos puede ser considerado casi resuelto, el siguiente paso en complejidad, el problema de cuatro cuerpos, se encuentra en una fase seminal. En este coloquio, voy a presentar soluciones recientes al problema de cuatro partículas enfocándome principalmente en el caso de fermiones y bosones con interacciones fuertes. Discutiremos, entre otras cosas, colisiones de moléculas diatómicas y formaciones de estados ligados de cuatro cuerpos y el impacto de estos procesos en recientes observaciones experimentales.
JILA & Physics Department, University of Colorado at Boulder
La física de pocas partículas juega un rol fundamental en la comprensión del comportamiento de gases ultra fríos. Estos sistemas cuánticos ultra fríos exhiben un comportamiento universal que los hace relevantes para diferentes áreas de la física. Mientras que el problema cuántico de tres cuerpos puede ser considerado casi resuelto, el siguiente paso en complejidad, el problema de cuatro cuerpos, se encuentra en una fase seminal. En este coloquio, voy a presentar soluciones recientes al problema de cuatro partículas enfocándome principalmente en el caso de fermiones y bosones con interacciones fuertes. Discutiremos, entre otras cosas, colisiones de moléculas diatómicas y formaciones de estados ligados de cuatro cuerpos y el impacto de estos procesos en recientes observaciones experimentales.
jueves, 23 de abril de 2009
El oído en movimiento
Percepción de altura en sonidos no estacionarios
Manuel Eguia
Laboratorio de Acústica y Percepción Sonora
Universidad Nacional de Quilmes
En esta charla contaré por qué la percepción de sonidos no estacionarios puede revelar claves del funcionamiento de nuestro oído y cómo las no linealidades de nuestro sistema auditivo sacan partido de las características físicas de las fuentes acústicas naturales. En particular, me voy a detener en algunos experimentos realizados en nuestro laboratorio sobre altura musical de sonidos modulados (vibrato) y en un modelo que describe un posible mecanismo de extracción de altura para estímulos no estacionarios.
Manuel Eguia
Laboratorio de Acústica y Percepción Sonora
Universidad Nacional de Quilmes
En esta charla contaré por qué la percepción de sonidos no estacionarios puede revelar claves del funcionamiento de nuestro oído y cómo las no linealidades de nuestro sistema auditivo sacan partido de las características físicas de las fuentes acústicas naturales. En particular, me voy a detener en algunos experimentos realizados en nuestro laboratorio sobre altura musical de sonidos modulados (vibrato) y en un modelo que describe un posible mecanismo de extracción de altura para estímulos no estacionarios.
jueves, 19 de marzo de 2009
Einstein. Su vida y su universo
Einstein: His Life and Universe
Autor: Walter Isaacson
Debate. Madrid (2008). 736 págs. 28,90 €. Traducción: Francisco J. Ramos Mena.
Firmado por Fernando Sols
Fecha: 18 Marzo 2009
El prestigioso periodista norteamericano Walter Isaacson nos ofrece un excelente relato de la vida de Albert Einstein donde se combina de forma poco habitual el rigor del estudioso con la amenidad del columnista. Para describir la obra científica se hace asesorar por algunos de los mejores físicos. El resultado es un retrato creíble, y a la vez profundo, del científico más famoso de la historia. Todos los aspectos importantes de su vida son tratados a fondo: ciencia, pensamiento, política y familia.
Einstein estudió Física en el prestigioso Politécnico de Zurich. Debido a su excesiva independencia, se graduó con un expediente mediocre que le cerró las puertas de todos los departamentos europeos donde solicitó ser admitido para el doctorado. Resignado a no poder seguir una carrera académica convencional, aceptó un puesto técnico en la oficina de patentes de Berna. Con su poderosa inteligencia tenía mucho tiempo libre para pensar sobre los problemas de física. Como resultado, publicó varios artículos acerca del efecto fotoeléctrico, el movimiento browniano y la relatividad especial, incluyendo la famosa relación entre masa y energía.
No sin dificultades, estos trabajos geniales le abrieron las puertas del mundo académico y en los años posteriores, ya en un contexto universitario, Einstein desarrolló la teoría de la relatividad general, que describe el espacio-tiempo en presencia de gravedad.
No todo fueron aciertos en la vida científica de Einstein. El joven revolucionario que socava la visión clásica del espacio-tiempo y que, con su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico, proporciona el primer apoyo importante a la incipiente teoría cuántica de Max Planck, se convierte unas décadas después en un decidido detractor de la moderna física cuántica, especialmente de la interpretación probabilística que terminaría prevaleciendo.
Isaacson describe a fondo la evolución del pensamiento filosófico, religioso y político de Einstein. Del positivismo de su juventud, Einstein evoluciona hacia un realismo que tanto él como el biógrafo parecen identificar con determinismo, sin que haya una razón para ello. Los padres de Einstein eran judíos secularizados. Durante su etapa universitaria se limitó a mantener una religiosidad natural que afloraría con fuerza en su madurez. Entonces no tendría reparo en describirse como una persona muy religiosa, creyente en un Dios creador de un universo ordenado e inteligible. Admirador de Spinoza, se resistiría a aceptar el Dios personal de la tradición judeocristiana, aunque se declaraba admirador de Jesús.
Inicialmente indiferente, al igual que sus padres, a su condición de judío, el sentimiento sionista de Einstein fue creciendo a medida que el antisemitismo cobraba fuerza en Alemania, convirtiéndole en gran valedor del sionismo moderado. Pacifista radical durante su juventud, rectificó su postura cuando percibió el peligro que el gobierno nazi representaba para el mundo. Especialmente interesante es el relato de sus esfuerzos por acceder al presidente Roosevelt y recomendarle que se iniciara el desarrollo de la bomba atómica.
Tras el Einstein genial y célebre, había un ser humano que Isaacson describe con esmero. Durante su etapa de estudiante en Zurich, conoció a Mileva Maric, compañera serbia con la que se casaría y con la que tendría dos hijos. Cuando llegó el divorcio, trató de ser generoso con ella, cumpliendo su promesa de darle la integridad del premio Nobel. En conjunto, fue un padre despegado que veía a sus hijos ocasionalmente, aunque podía ser muy cariñoso en las cartas y durante los breves períodos de convivencia. Especialmente triste es la historia de su segundo hijo, Eduard, internado por problemas mentales, a quien Einstein no vio durante las últimas décadas de su vida, pero del que se preocupó a distancia.
Isaacson nos presenta un Einstein humano, con sus luces y sus sombras, evitando un estilo complaciente o destructivo. La narración es amena y, con tan sólo dos ecuaciones, fácil de leer para el profano.
Autor: Walter Isaacson
Debate. Madrid (2008). 736 págs. 28,90 €. Traducción: Francisco J. Ramos Mena.
Firmado por Fernando Sols
Fecha: 18 Marzo 2009
El prestigioso periodista norteamericano Walter Isaacson nos ofrece un excelente relato de la vida de Albert Einstein donde se combina de forma poco habitual el rigor del estudioso con la amenidad del columnista. Para describir la obra científica se hace asesorar por algunos de los mejores físicos. El resultado es un retrato creíble, y a la vez profundo, del científico más famoso de la historia. Todos los aspectos importantes de su vida son tratados a fondo: ciencia, pensamiento, política y familia.
Einstein estudió Física en el prestigioso Politécnico de Zurich. Debido a su excesiva independencia, se graduó con un expediente mediocre que le cerró las puertas de todos los departamentos europeos donde solicitó ser admitido para el doctorado. Resignado a no poder seguir una carrera académica convencional, aceptó un puesto técnico en la oficina de patentes de Berna. Con su poderosa inteligencia tenía mucho tiempo libre para pensar sobre los problemas de física. Como resultado, publicó varios artículos acerca del efecto fotoeléctrico, el movimiento browniano y la relatividad especial, incluyendo la famosa relación entre masa y energía.
No sin dificultades, estos trabajos geniales le abrieron las puertas del mundo académico y en los años posteriores, ya en un contexto universitario, Einstein desarrolló la teoría de la relatividad general, que describe el espacio-tiempo en presencia de gravedad.
No todo fueron aciertos en la vida científica de Einstein. El joven revolucionario que socava la visión clásica del espacio-tiempo y que, con su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico, proporciona el primer apoyo importante a la incipiente teoría cuántica de Max Planck, se convierte unas décadas después en un decidido detractor de la moderna física cuántica, especialmente de la interpretación probabilística que terminaría prevaleciendo.
Isaacson describe a fondo la evolución del pensamiento filosófico, religioso y político de Einstein. Del positivismo de su juventud, Einstein evoluciona hacia un realismo que tanto él como el biógrafo parecen identificar con determinismo, sin que haya una razón para ello. Los padres de Einstein eran judíos secularizados. Durante su etapa universitaria se limitó a mantener una religiosidad natural que afloraría con fuerza en su madurez. Entonces no tendría reparo en describirse como una persona muy religiosa, creyente en un Dios creador de un universo ordenado e inteligible. Admirador de Spinoza, se resistiría a aceptar el Dios personal de la tradición judeocristiana, aunque se declaraba admirador de Jesús.
Inicialmente indiferente, al igual que sus padres, a su condición de judío, el sentimiento sionista de Einstein fue creciendo a medida que el antisemitismo cobraba fuerza en Alemania, convirtiéndole en gran valedor del sionismo moderado. Pacifista radical durante su juventud, rectificó su postura cuando percibió el peligro que el gobierno nazi representaba para el mundo. Especialmente interesante es el relato de sus esfuerzos por acceder al presidente Roosevelt y recomendarle que se iniciara el desarrollo de la bomba atómica.
Tras el Einstein genial y célebre, había un ser humano que Isaacson describe con esmero. Durante su etapa de estudiante en Zurich, conoció a Mileva Maric, compañera serbia con la que se casaría y con la que tendría dos hijos. Cuando llegó el divorcio, trató de ser generoso con ella, cumpliendo su promesa de darle la integridad del premio Nobel. En conjunto, fue un padre despegado que veía a sus hijos ocasionalmente, aunque podía ser muy cariñoso en las cartas y durante los breves períodos de convivencia. Especialmente triste es la historia de su segundo hijo, Eduard, internado por problemas mentales, a quien Einstein no vio durante las últimas décadas de su vida, pero del que se preocupó a distancia.
Isaacson nos presenta un Einstein humano, con sus luces y sus sombras, evitando un estilo complaciente o destructivo. La narración es amena y, con tan sólo dos ecuaciones, fácil de leer para el profano.
martes, 10 de marzo de 2009
Temas de Investigación del Departamento de Física de Facultad de Ciencia Exactas de la Universidad de Buenos Aires
Entre los grupos experimentales activos en el DF se destacan: el Laboratorio de Electrónica Cuántica (Física de láseres y desarrollo de nuevas micro y nanoscopías), el Laboratorio de Bajas Temperaturas (propiedades de materiales superconductores), Propiedades Mecánicas de Polímeros y Materiales Compuestos (física de los materiales), Procesamiento de Imágenes (métodos ópticos de reconocimiento y procesado de imágenes), Física del Plasma (plasmas industriales y rayos X), Geofísica (geomagnetismo y geofísica aplicada), Óptica (óptica instrumental), Física de Partículas Elementales (participante externo de experimentos en el Fermilab, Estados Unidos) y Sistemas Dinámicos (sistemas complejos y biofísica).
Entre los varios grupos teóricos se estudian temas que incluyen: física de la materia condensada (de los sistemas fuertemente correlacionados, los sistemas mesoscópicos, los líquidos cuánticos y los sistemas condensados), física estadística, física computacional, física de los sistemas complejos y de sistemas dinámicos. Asimismo, hay investigadores activos en el campo de la biofísica, la geofísica, la astrofísica, la física de la atmósfera, la física de plasmas y la física solar. También hay grupos que investigan diversos aspectos de la física molecular, de la física de colisiones atómicas, de la física nuclear, de la física de partículas elementales, de la teoría cuántica de campos, de la gravitación, la cosmología y la teoría de supercuerdas, astrofísica, física de plasmas, de fluidos y física solar, geofísica y física de la atmósfera. Por último hay investigadores activos en el estudio de diversos aspectos de la óptica clásica, la óptica no lineal, la óptica cuántica, la computación cuántica y de las interacciones entre ondas electromagnéticas y medios materiales.
Entre los varios grupos teóricos se estudian temas que incluyen: física de la materia condensada (de los sistemas fuertemente correlacionados, los sistemas mesoscópicos, los líquidos cuánticos y los sistemas condensados), física estadística, física computacional, física de los sistemas complejos y de sistemas dinámicos. Asimismo, hay investigadores activos en el campo de la biofísica, la geofísica, la astrofísica, la física de la atmósfera, la física de plasmas y la física solar. También hay grupos que investigan diversos aspectos de la física molecular, de la física de colisiones atómicas, de la física nuclear, de la física de partículas elementales, de la teoría cuántica de campos, de la gravitación, la cosmología y la teoría de supercuerdas, astrofísica, física de plasmas, de fluidos y física solar, geofísica y física de la atmósfera. Por último hay investigadores activos en el estudio de diversos aspectos de la óptica clásica, la óptica no lineal, la óptica cuántica, la computación cuántica y de las interacciones entre ondas electromagnéticas y medios materiales.
domingo, 8 de febrero de 2009
La subducción y las reversiones del campo geomagnético
Haroldo Vizán
Departamento de Ciencias Geológicas, FCEyN, UBA.
Las reversiones o transiciones de polaridad del campo geomagnético son un enigma difícil de desentrañar. La información con que se cuenta para estudiar este fenómeno se obtiene en rocas que pueden presentar remagnetizaciones que enmascaran los datos que corresponden a las transiciones de polaridad mencionadas. Por otra parte, la litósfera terrestre (constituida por la corteza y los primeros 100 km del manto superior) está segmentada en placas que se encuentran en movimiento. Algunas de estas placas se subductan debajo de otras y se hunden hasta alcanzar la base del manto terrestre (aproximadamente a 3.000 km deprofundidad). En esta charla se demostrará que es posible que exista una relación entre la distribución geográfica de datos paleomagnéticos transicionales y las zonas en las que se desparramaba la subducción en la base del manto durante el Jurásico, cuando existía el supercontinente Pangea.
Departamento de Ciencias Geológicas, FCEyN, UBA.
Las reversiones o transiciones de polaridad del campo geomagnético son un enigma difícil de desentrañar. La información con que se cuenta para estudiar este fenómeno se obtiene en rocas que pueden presentar remagnetizaciones que enmascaran los datos que corresponden a las transiciones de polaridad mencionadas. Por otra parte, la litósfera terrestre (constituida por la corteza y los primeros 100 km del manto superior) está segmentada en placas que se encuentran en movimiento. Algunas de estas placas se subductan debajo de otras y se hunden hasta alcanzar la base del manto terrestre (aproximadamente a 3.000 km deprofundidad). En esta charla se demostrará que es posible que exista una relación entre la distribución geográfica de datos paleomagnéticos transicionales y las zonas en las que se desparramaba la subducción en la base del manto durante el Jurásico, cuando existía el supercontinente Pangea.
miércoles, 7 de enero de 2009
Physics of colloids: from collective assemblies to single swimmers
Francesc Sagues
Dep. Química Física, Universidad de Barcelona
Two different aspects of the physics of driven colloidal particles will be discussed. In the first part I will report on the collective organization of paramagnetic particles placed above the periodic stripes of a uniaxial magnetic film. An external field modulation induces vibration of the stripe walls and produces random motion of the particles. Defects in the stripe patterns favour particle nucleation into large clusters above a critical density. Mismatch between particle size an pattern wavelength generates assemblies with different morphological order. At even higher field strengths, repulsive dipolar interactions between the particles induce cluster melting. In the second part I will show how anisotropic paramagnetic colloidal particles dispersed in water and floating above a flat plate can be endowed with controlled propulsion when subjected to an horizontal precessing magnetic field. During cycling motion, stronger viscous friction at the bounding plate, as compared to fluid resistance in the bulk, creates an asymmetry in dissipation that rectifies rotation into a net translation of the suspended objects. We combine a report of experimental observations with a theoretical analysis that fully characterizes the swimming velocity in terms of the relative strength and frequency of the actuating magnetic field.
Dep. Química Física, Universidad de Barcelona
Two different aspects of the physics of driven colloidal particles will be discussed. In the first part I will report on the collective organization of paramagnetic particles placed above the periodic stripes of a uniaxial magnetic film. An external field modulation induces vibration of the stripe walls and produces random motion of the particles. Defects in the stripe patterns favour particle nucleation into large clusters above a critical density. Mismatch between particle size an pattern wavelength generates assemblies with different morphological order. At even higher field strengths, repulsive dipolar interactions between the particles induce cluster melting. In the second part I will show how anisotropic paramagnetic colloidal particles dispersed in water and floating above a flat plate can be endowed with controlled propulsion when subjected to an horizontal precessing magnetic field. During cycling motion, stronger viscous friction at the bounding plate, as compared to fluid resistance in the bulk, creates an asymmetry in dissipation that rectifies rotation into a net translation of the suspended objects. We combine a report of experimental observations with a theoretical analysis that fully characterizes the swimming velocity in terms of the relative strength and frequency of the actuating magnetic field.
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