Física de los Destornilladores Flotantes Applied Science
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Explicación sobre cómo un chorro de aire puede hacer flotar un destornillador.
Fuente: Applied Science
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Light Absorption Properties and Radiative Effects of Primary Organic Aerosol Emissions
Light Absorption Properties and Radiative Effects of Primary Organic Aerosol Emissions
Zifeng Lu, David G. Streets, Ekbordin Winijkul, Fang Yan, Yanju Chen, Tami C. Bond, Yan Feng, Manvendra K. Dubey, Shang Liu, Joseph P. Pinto, and Gregory R. Carmichael
Environmental Science & Technology Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.est.5b00211
Zifeng Lu, David G. Streets, Ekbordin Winijkul, Fang Yan, Yanju Chen, Tami C. Bond, Yan Feng, Manvendra K. Dubey, Shang Liu, Joseph P. Pinto, and Gregory R. Carmichael
Environmental Science & Technology Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.est.5b00211
Organic aerosols (OAs) in the atmosphere affect Earth’s energy budget by not only scattering but also absorbing solar radiation due to the presence of the so-called “brown carbon” (BrC) component.
However, the absorptivities of OAs are not represented or are poorly represented in current climate and chemical transport models. In this study, we provide a method to constrain the BrC absorptivity at the emission inventory level using recent laboratory and field observations.
We review available measurements of the light-absorbing primary OA (POA), and quantify the wavelength-dependent imaginary refractive indices (kOA, the fundamental optical parameter determining the particle’s absorptivity) and their uncertainties for the bulk POA emitted from biomass/biofuel, lignite, propane, and oil combustion sources. In particular, we parametrize the kOA of biomass/biofuel combustion sources as a function of the black carbon (BC)-to-OA ratio, indicating that the absorptive properties of POA depend strongly on burning conditions.
The derived fuel-type-based kOA profiles are incorporated into a global carbonaceous aerosol emission inventory, and the integrated kOA values of sectoral and total POA emissions are presented. Results of a simple radiative transfer model show that the POA absorptivity warms the atmosphere significantly and leads to ∼27% reduction in the amount of the net global average POA cooling compared to results from the nonabsorbing assumption.
We review available measurements of the light-absorbing primary OA (POA), and quantify the wavelength-dependent imaginary refractive indices (kOA, the fundamental optical parameter determining the particle’s absorptivity) and their uncertainties for the bulk POA emitted from biomass/biofuel, lignite, propane, and oil combustion sources. In particular, we parametrize the kOA of biomass/biofuel combustion sources as a function of the black carbon (BC)-to-OA ratio, indicating that the absorptive properties of POA depend strongly on burning conditions.
The derived fuel-type-based kOA profiles are incorporated into a global carbonaceous aerosol emission inventory, and the integrated kOA values of sectoral and total POA emissions are presented. Results of a simple radiative transfer model show that the POA absorptivity warms the atmosphere significantly and leads to ∼27% reduction in the amount of the net global average POA cooling compared to results from the nonabsorbing assumption.
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El Tiempo No Existe Capítulo REDES 407
El pasado está fijo, el presente es tangible y el futuro aún está por decidir. Da la sensación de que el tiempo fluye inexorablemente. Pero esto es solo una ilusión. No hay nada en las leyes de la naturaleza que corresponda al paso del tiempo: los físicos insisten en que el tiempo es, no fluye.
Julian Barbour es físico y matemático y en el programa de esta semana da un paso más allá afirmando que el tiempo no existe en absoluto, que el universo es estático e incluso que el movimiento es una ilusión. Una idea debatida, pero con sus seguidores y basada en la teoría de la relatividad.
La Información tarda 20 minutos en llegar de la Tierra a Marte. Entonces, Cómo se responde a la pregunta: "¿Qué está pasando en Marte ahora?". Porque, ¿qué es ahora?, ¿nuestro ahora?, o el de dentro de 20 minutos, cuando llegue una señal a Marte?
Desde el attosegundo hasta los mil millones de años, las unidades de tiempo abarcan lo infinitesimal y lo (casi) eterno. Y en cada escala un proceso físico diferente tiene lugar.
En el plató contaremos con la presencia de Manuel Lozano, Catedrático de Física Atómica de la Universidad de Sevilla y Manuel Moreno, del Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Cataluña.
Veremos además las instalaciones visuales del artista Paul Friedlander.
La Información tarda 20 minutos en llegar de la Tierra a Marte. Entonces, Cómo se responde a la pregunta: "¿Qué está pasando en Marte ahora?". Porque, ¿qué es ahora?, ¿nuestro ahora?, o el de dentro de 20 minutos, cuando llegue una señal a Marte?
Desde el attosegundo hasta los mil millones de años, las unidades de tiempo abarcan lo infinitesimal y lo (casi) eterno. Y en cada escala un proceso físico diferente tiene lugar.
En el plató contaremos con la presencia de Manuel Lozano, Catedrático de Física Atómica de la Universidad de Sevilla y Manuel Moreno, del Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Cataluña.
Veremos además las instalaciones visuales del artista Paul Friedlander.
Mecánica Cuántica Física límite
La mecánica cuántica (también conocida como la física cuántica o la teoría cuántica) es una rama de la física que se ocupa de los fenómenos físicos a escalas microscópicas, donde la acción es del orden de la constante de Planck. Su aplicación ha hecho posible el descubrimiento y desarrollo de muchas tecnologías, como por ejemplo los transistores, componentes ámpliamente utilizados en casi todos los aparatos que tengan alguna parte funcional electrónica.
La mecánica cuántica describe, en su visión más ortodoxa, cómo en cualquier sistema físico –y por tanto, en todo el universo– existe una diversa multiplicidad de estados, los cuales habiendo sido descritos mediante ecuaciones matemáticas por los físicos, son denominados estados cuánticos. De esta forma la mecánica cuántica puede explicar la existencia del átomo y revelar los misterios de la estructura atómica, tal como hoy son entendidos; fenómenos que no puede explicar debidamente la física clásica o más propiamente la mecánica clásica.
De forma específica, se considera también mecánica cuántica, a la parte de ella misma que no incorpora la relatividad en su formalismo, tan sólo como añadido mediante la teoría de perturbaciones. La parte de la mecánica cuántica que sí incorpora elementos relativistas de manera formal y con diversos problemas, es la mecánica cuántica relativista o ya, de forma más exacta y potente, la teoría cuántica de campos (que incluye a su vez a la electrodinámica cuántica, cromodinámica cuántica y teoría electrodébil dentro del modelo estándar) y más generalmente, la teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo. La única interacción que no se ha podido cuantificar ha sido la interacción gravitatoria.
La mecánica cuántica es el fundamento de los estudios del átomo, su núcleo y las partículas elementales (siendo necesario el enfoque relativista). También en teoría de la información, criptografía y química.
Las técnicas derivadas de la aplicación de la mecánica cuántica suponen, en mayor o menor medida, el 30 por ciento del PIB de los Estados Unidos.
La mecánica cuántica describe, en su visión más ortodoxa, cómo en cualquier sistema físico –y por tanto, en todo el universo– existe una diversa multiplicidad de estados, los cuales habiendo sido descritos mediante ecuaciones matemáticas por los físicos, son denominados estados cuánticos. De esta forma la mecánica cuántica puede explicar la existencia del átomo y revelar los misterios de la estructura atómica, tal como hoy son entendidos; fenómenos que no puede explicar debidamente la física clásica o más propiamente la mecánica clásica.
De forma específica, se considera también mecánica cuántica, a la parte de ella misma que no incorpora la relatividad en su formalismo, tan sólo como añadido mediante la teoría de perturbaciones. La parte de la mecánica cuántica que sí incorpora elementos relativistas de manera formal y con diversos problemas, es la mecánica cuántica relativista o ya, de forma más exacta y potente, la teoría cuántica de campos (que incluye a su vez a la electrodinámica cuántica, cromodinámica cuántica y teoría electrodébil dentro del modelo estándar) y más generalmente, la teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo. La única interacción que no se ha podido cuantificar ha sido la interacción gravitatoria.
La mecánica cuántica es el fundamento de los estudios del átomo, su núcleo y las partículas elementales (siendo necesario el enfoque relativista). También en teoría de la información, criptografía y química.
Las técnicas derivadas de la aplicación de la mecánica cuántica suponen, en mayor o menor medida, el 30 por ciento del PIB de los Estados Unidos.
Fuente video: Fisicalimite
Fuente texto: Wikipedia
Ruby Laser Design Process Applied Science
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I describe the basics of ruby laser design. I'm building a laser with about 8KJ of electrical pump energy.
http://www.susiebeesley.co.uk/wp-cont...
http://www.perkinelmer.de/PDFS/downlo...
http://www.fenixtechnology.com/fenixc...
http://www.i-fiberoptics.com/
Fuente: Applied Science
Our Place in the Cosmos Symphony of Science
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"Our Place in the Cosmos", es el tercer video de Symphony of Science, fue elaborado a partir de muestras de Carl Sagan's Cosmos, Richard Dawkins' Genius of Charles Darwin series, Dawkins' TED Talk, Stephen Hawking's Universe series, Michio Kaku's interview on Physics and aliens, plus added visuals from Baraka, Koyaanisqatsi, History Channel's Universe series, y IMAX Cosmic Voyage. Los temas presentados en esta canción están destinados a explorar nuestra comprensión de los orígenes del universo, y para desafiar la noción común de que los seres humanos tienen una posición superior o privilegiada, tanto en nuestro planeta y en el universo mismo.
http://www.symphonyofscience.com
Subtitulado por laloDT7799
Fuente: Atrévete a saber
How an Atomic Clock works and its use in the global positioning system (GPS)
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Bill shows the world's smallest atomic clock and then describes how the first one made in the 1950s worked. He describes in detail the use of cesium vapor to create a feedback or control loop to control a quartz oscillator. He highlights the importance of atomic team by describing briefly how a GPS receiver uses four satellites to find its position. You can learn more about atomic clocks and the GPS system in the EngineerGuy team's new book Eight Amazing Engineering Stories, http://www.engineerguy.com/elements
Fuente: Engineerguyvideo
Symphony of Science - Secret of the Stars Subtítulos en español
"Secret of the Stars" es la entrega numero diecisiete de la serie Symphony of Science en la que se celebra E= MC2 y la teoría de Einstein de la relatividad, con Michio Kaku, Brian Cox, Neil deGrasse Tyson, Brian Greene y Randall Lisa.
Fuente: Atrévete a saber
Grafeno El material más delgado y más fuerte
Una capa de grafito de sólo un átomo de espesor promete revolucionar la tecnología en un futuro no muy lejano. El INTI ya trabaja junto al Instituto Nacional de Metrología de Estados Unidos para adquirir conocimientos que permitan manipularlo.
Una capa de grafito de sólo un átomo de espesor promete revolucionar la tecnología en un futuro no muy lejano. El INTI ya trabaja junto al Instituto Nacional de Metrología de Estados Unidos para adquirir conocimientos que permitan manipularlo.
El grafeno es una forma del carbono y es el nombre dado a una capa de sólo un átomo de espesor del grafito. Este material fue recientemente sintetizado y ampliamente estudiado por Andre Geim y Konstantin Novoselov, quienes por esta razón recibieron el premio Nobel de Física 2010.
El grafito, que es el material que puede encontrarse en los lápices, consiste en un apilamiento de capas de grafeno, y en el caso de Geim y Novoselov, ellos lograron aislarlo simplemente usando cinta adhesiva. La estructura de red bidimensional que presenta el grafeno es similar a un panal de abejas y le otorga al sistema propiedades únicas, que prometen importantes aplicaciones futuras. Además, los electrones en el grafeno se comportan con efectos relativísticos extraños, aunque a velocidades mucho menores que la de la luz, que lo convierten en un sistema de gran interés en su estudio.
El grafeno es una forma del carbono y es el nombre dado a una capa de sólo un átomo de espesor del grafito. Este material fue recientemente sintetizado y ampliamente estudiado por Andre Geim y Konstantin Novoselov, quienes por esta razón recibieron el premio Nobel de Física 2010.
El grafito, que es el material que puede encontrarse en los lápices, consiste en un apilamiento de capas de grafeno, y en el caso de Geim y Novoselov, ellos lograron aislarlo simplemente usando cinta adhesiva. La estructura de red bidimensional que presenta el grafeno es similar a un panal de abejas y le otorga al sistema propiedades únicas, que prometen importantes aplicaciones futuras. Además, los electrones en el grafeno se comportan con efectos relativísticos extraños, aunque a velocidades mucho menores que la de la luz, que lo convierten en un sistema de gran interés en su estudio.
Un comportamiento muy especial del grafeno es que presenta efecto Hall cuántico (QHE) a temperaturas no muy bajas, aún a temperatura ambiente. El efecto Hall cuántico es un fenómeno por el cual muchos sistemas presentan valores de resistencia Hall, es decir resistencia transversal al paso de una corriente dada, que están cuantificados. El Laboratorio de Patrones Cuánticos de la Unidad Técnica Electricidad del Centro de Física y Metrología se dedica, entre otras actividades, al mantenimiento de la referencia en resistencia eléctrica a través del efecto Hall cuántico. En el laboratorio se comenzó a trabajar en el grafeno como material para obtener la resistencia Hall cuántica en reemplazo de las muestras con las que se trabaja actualmente basadas en heteroestructuras de GaAs (arsenuro de galio).
Los trabajos más recientes en el área han mostrado que se obtiene el mismo efecto sobre una muestra de grafeno sometida a una temperatura de 4,2 K, que es la temperatura del helio líquido. Inclusive se ha observado el efecto en el grafeno a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente, pero todavía no puede contarse con ello pues los niveles de incertidumbre con los que se obtiene la referencia hasta el momento no son deseables desde el punto de vista metrológico.
Para trabajar en el desarrollo y la investigación del grafeno para producir el QHE, el Instituto Nacional de Metrología de Estados Unidos (NIST, por sus siglas en inglés) ha iniciado un proyecto al cual invitaron al INTI a participar. Esta cooperación permite adquirir conocimientos en los aspectos básicos y aplicados relacionados al grafeno, junto con el aprendizaje de las técnicas necesarias para su síntesis y manipulación. Actualmente un miembro del Instituto se encuentra haciendo una estadía en el NIST como investigador invitado, colaborando en el desarrollo y la fabricación de las muestras de grafeno, que son crecidas en forma epitaxial en una atmósfera de argón.
La segunda etapa del proyecto estará realizada en su totalidad en el INTI y consistirá en caracterizar las muestras para determinar su aplicación en metrología: estudio de la cuantificación, análisis de la resistencia transversal y longitudinal, movilidad, dependencias del valor de la resistencia Hall (RH) con los parámetros del sistema, corriente crítica. La caracterización deberá permitir al Instituto obtener valores para RH (patrón primario de resistencia eléctrica) similares a los valores obtenidos con las muestras de GaAs (arsenuro de galio) usadas hasta el momento, con una exactitud en la comparación de pocas partes en 109.
Pros y contras
Las propiedades del grafeno no se encuentran en otros materiales. Es el material más delgado y más fuerte conocido hasta el momento. Como conductor eléctrico presenta mejores características que el cobre, a tal punto que se piensa que en el futuro habrá toda una nueva electrónica basada en el grafeno; como conductor térmico supera a todo material conocido. Es prácticamente transparente pero tan denso que ni aún el helio, el gas atómico más liviano, puede penetrarlo. Debido a esta característica de ser prácticamente transparente (pues está formado por una única capa de átomos) y al mismo tiempo un excelente conductor eléctrico, el grafeno es un material muy adecuado para la producción de pantallas táctiles transparentes, paneles luminosos o celdas solares.
Por otro lado, si bien el grafeno es sustancialmente más fuerte que el acero, es mucho más elástico. Debido a que tanto su conductividad eléctrica como su conductividad térmica son muy altas, se está planteando el desarrollo de nuevos materiales que incrementen la resistencia al calor, y bastaría con agregar un 1% de grafeno a un material plástico para convertirlo en buen conductor eléctrico, lo que lleva a pensar en su uso en satélites, en la industria aeronáutica o en la automotriz. También, como el grafeno presenta una estructura cristalina perfecta, es muy adecuado para la producción de sensores extremadamente sensibles que podrían registrar niveles mucho más bajos de detección de los que existen hasta el momento.
Sin embargo las mismas propiedades electrónicas del material lo vuelven sensible a factores externos (presión, moléculas depositadas sobre su superficie, contaminación, entre otras), de forma tal que al producir el grafeno a escalas macroscópicas se pierde parte de su estructura cristalina. Por el momento, en la obtención del grafeno sólo se logran áreas relativamente pequeñas donde el sistema es monoatómico y monocristalino. En la actualidad la mayoría de los usos del grafeno que se han mencionado se encuentran en estado de investigación y son aún potenciales, aunque varios de ellos ya han sido probados y se cree que en los próximos años puede surgir un verdadero cambio en los sistemas electrónicos y en la ciencia de los materiales.
Los trabajos más recientes en el área han mostrado que se obtiene el mismo efecto sobre una muestra de grafeno sometida a una temperatura de 4,2 K, que es la temperatura del helio líquido. Inclusive se ha observado el efecto en el grafeno a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente, pero todavía no puede contarse con ello pues los niveles de incertidumbre con los que se obtiene la referencia hasta el momento no son deseables desde el punto de vista metrológico.
Para trabajar en el desarrollo y la investigación del grafeno para producir el QHE, el Instituto Nacional de Metrología de Estados Unidos (NIST, por sus siglas en inglés) ha iniciado un proyecto al cual invitaron al INTI a participar. Esta cooperación permite adquirir conocimientos en los aspectos básicos y aplicados relacionados al grafeno, junto con el aprendizaje de las técnicas necesarias para su síntesis y manipulación. Actualmente un miembro del Instituto se encuentra haciendo una estadía en el NIST como investigador invitado, colaborando en el desarrollo y la fabricación de las muestras de grafeno, que son crecidas en forma epitaxial en una atmósfera de argón.
La segunda etapa del proyecto estará realizada en su totalidad en el INTI y consistirá en caracterizar las muestras para determinar su aplicación en metrología: estudio de la cuantificación, análisis de la resistencia transversal y longitudinal, movilidad, dependencias del valor de la resistencia Hall (RH) con los parámetros del sistema, corriente crítica. La caracterización deberá permitir al Instituto obtener valores para RH (patrón primario de resistencia eléctrica) similares a los valores obtenidos con las muestras de GaAs (arsenuro de galio) usadas hasta el momento, con una exactitud en la comparación de pocas partes en 109.
Pros y contras
Las propiedades del grafeno no se encuentran en otros materiales. Es el material más delgado y más fuerte conocido hasta el momento. Como conductor eléctrico presenta mejores características que el cobre, a tal punto que se piensa que en el futuro habrá toda una nueva electrónica basada en el grafeno; como conductor térmico supera a todo material conocido. Es prácticamente transparente pero tan denso que ni aún el helio, el gas atómico más liviano, puede penetrarlo. Debido a esta característica de ser prácticamente transparente (pues está formado por una única capa de átomos) y al mismo tiempo un excelente conductor eléctrico, el grafeno es un material muy adecuado para la producción de pantallas táctiles transparentes, paneles luminosos o celdas solares.
Por otro lado, si bien el grafeno es sustancialmente más fuerte que el acero, es mucho más elástico. Debido a que tanto su conductividad eléctrica como su conductividad térmica son muy altas, se está planteando el desarrollo de nuevos materiales que incrementen la resistencia al calor, y bastaría con agregar un 1% de grafeno a un material plástico para convertirlo en buen conductor eléctrico, lo que lleva a pensar en su uso en satélites, en la industria aeronáutica o en la automotriz. También, como el grafeno presenta una estructura cristalina perfecta, es muy adecuado para la producción de sensores extremadamente sensibles que podrían registrar niveles mucho más bajos de detección de los que existen hasta el momento.
Sin embargo las mismas propiedades electrónicas del material lo vuelven sensible a factores externos (presión, moléculas depositadas sobre su superficie, contaminación, entre otras), de forma tal que al producir el grafeno a escalas macroscópicas se pierde parte de su estructura cristalina. Por el momento, en la obtención del grafeno sólo se logran áreas relativamente pequeñas donde el sistema es monoatómico y monocristalino. En la actualidad la mayoría de los usos del grafeno que se han mencionado se encuentran en estado de investigación y son aún potenciales, aunque varios de ellos ya han sido probados y se cree que en los próximos años puede surgir un verdadero cambio en los sistemas electrónicos y en la ciencia de los materiales.
Fuente:
Alejandra Tonina, atonina@inti.gob.ar
INTI-Física y Metrología
Plastic Solar Cells Dr. Alan Heeger
Nobel Laureate and Professor of Physics at the University of California, Santa Barbara
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Dr. Alan Heeger, gives a lecture entitled "Plastic Solar Cells: Self-Assembly of Bulk Heterojunction Nano-materials by Spontaneous Phase Separation" on February 18, 2011 at Georgia Tech's Center for Organic Photonics and Electronics.
Fuente: Gtcope
String Theory Lawrence Krauss and Brian Greene
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Professors Lawrence Krauss and Brian Greene discuss Brian Greene's introduction into the field of String Theory and the educational reasons to how he came to study and popularise the subject with physics in general.
Theoretical Physics requires tailor made mathematics to describe the mechanism of reality as probed and observed by Experimental and Observational Physicists.
Modern physicists stand on the shoulders of previous giants in science who, through the marriage of theory and experiment, discovered how nature works and how nature can be used in technology.
Gravity was discovered and explained by Isaac Newton through his invention of classical mechanics and fundamental calculus.
James Clerk Maxwell formulated Faraday's, Gauss' and Ampere's Laws into his theory of Electromagnetism.
Modern physicists stand on the shoulders of previous giants in science who, through the marriage of theory and experiment, discovered how nature works and how nature can be used in technology.
Gravity was discovered and explained by Isaac Newton through his invention of classical mechanics and fundamental calculus.
James Clerk Maxwell formulated Faraday's, Gauss' and Ampere's Laws into his theory of Electromagnetism.
Einstein used the evidence from the Michelson-Morley Experiment and his own thought experiments on simultaneity as his central axioms in Special Relativity.
Einstein then developed the famous mass-energy equivalence and concept of space-time, essential concepts for high energy physics.
Einstein extended Relativity to General Relativity, describing accelerating bodies and used the relationship between energy and space-time to describe curvature in the form of his field equations, discovering the true nature of the gravitational field which had troubled Newton and his predecessors for centuries.
Theodore Kaluza extended General Relativity with the concept of Maxwell's Theory of electromagnetism and, along with Oscar Klein, developed the Kaluza-Klein Theory, a theory which describes electromagnetism as a gauge theory where the gauge symmetry is the symmetry of circular compact dimensions.
This all lead to the development of modern string theory, which views the Standard Model as gauge groups existing on a flat spacetime; with the elementary particles as strings on a flat world sheet, vibrating with different couplings and flavours forming the different particles.
The higher dimensions are in a curved spacetime in this theory, containing particles beyond the Standard Model as being higher resonances of the strings, contained on a different world sheet, or brane.
Extensions of these models are combined with the work of Richard Feynman, who developed the path integral formalism for quantum mechanics and used this to develop Quantum Electrodynamics, QED.
QED was the first theory to describe relativistic quantum mechanics.
Soon, the Weak Intercation was developed using quantum field theory, however the theory was too chaotic to make predictions as the coupling constants were impossible to determine at low energies; unlike QED the Weak Interaction is Non-Abelian and uses vector Bosons to commute. Predictions can be made from the dynamics only if you combine the theory with QED itself, which leads to symmetry breaking which is mediated by massless bosons. the mass for these bosons has to come from an outside field, the famous Higgs field.
The process Observation of Symmetry breaking in the Weak Interaction and QED generating massive Feynman's method can also be used to extend Kaluza-Kelin theory to Yang-Mills theory to describe how Quantum Chromodynamics, QCD, works in the low energy regime, as running of the coupling constants for this theory becomes chaotic, like the weak interaction, at even low energies.
Is there symmetry breaking of these gauge theories at a universal level, where all coupling constants are the same and if so why do they trend towards infinity? Is their some mass gap that must be included to achieve this? Where does gravity fit into the Standard Model? How can we renormalise the Standard Model itself? And with what?
A lot of these questions have to be answered by M-Theory, which attempts to unify a lot of the different string theories to from a Unified Field Theory.
Einstein then developed the famous mass-energy equivalence and concept of space-time, essential concepts for high energy physics.
Einstein extended Relativity to General Relativity, describing accelerating bodies and used the relationship between energy and space-time to describe curvature in the form of his field equations, discovering the true nature of the gravitational field which had troubled Newton and his predecessors for centuries.
Theodore Kaluza extended General Relativity with the concept of Maxwell's Theory of electromagnetism and, along with Oscar Klein, developed the Kaluza-Klein Theory, a theory which describes electromagnetism as a gauge theory where the gauge symmetry is the symmetry of circular compact dimensions.
This all lead to the development of modern string theory, which views the Standard Model as gauge groups existing on a flat spacetime; with the elementary particles as strings on a flat world sheet, vibrating with different couplings and flavours forming the different particles.
The higher dimensions are in a curved spacetime in this theory, containing particles beyond the Standard Model as being higher resonances of the strings, contained on a different world sheet, or brane.
Extensions of these models are combined with the work of Richard Feynman, who developed the path integral formalism for quantum mechanics and used this to develop Quantum Electrodynamics, QED.
QED was the first theory to describe relativistic quantum mechanics.
Soon, the Weak Intercation was developed using quantum field theory, however the theory was too chaotic to make predictions as the coupling constants were impossible to determine at low energies; unlike QED the Weak Interaction is Non-Abelian and uses vector Bosons to commute. Predictions can be made from the dynamics only if you combine the theory with QED itself, which leads to symmetry breaking which is mediated by massless bosons. the mass for these bosons has to come from an outside field, the famous Higgs field.
The process Observation of Symmetry breaking in the Weak Interaction and QED generating massive Feynman's method can also be used to extend Kaluza-Kelin theory to Yang-Mills theory to describe how Quantum Chromodynamics, QCD, works in the low energy regime, as running of the coupling constants for this theory becomes chaotic, like the weak interaction, at even low energies.
Is there symmetry breaking of these gauge theories at a universal level, where all coupling constants are the same and if so why do they trend towards infinity? Is their some mass gap that must be included to achieve this? Where does gravity fit into the Standard Model? How can we renormalise the Standard Model itself? And with what?
A lot of these questions have to be answered by M-Theory, which attempts to unify a lot of the different string theories to from a Unified Field Theory.
Fuente: MuonRay
Física Cuántica Explicación didáctica
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En esta entrevista, la licenciada Sonia Fernández Vidal nos da una explicación "sencilla " de lo que es la física cuántica, y de como la comprensión de la misma y aplicaciónes, ayudan al entendimiento y evolución de la humanidad.
Fuente: Munsen Tidoco
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