Observan por primera vez la existencia real de monopolos magnéticos
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Hasta el hallazgo, su existencia era hipotética y había sido intuida por los cálculos de Paul Dirac en 1931
Investigadores del Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie en cooperación con colegas de Dresden, St. Andrews, La Plata y Oxford han observado por primera vez monopolos magnéticos y la forma en que se fusionan con un material real. Publicaron el resultado en el jornal Science dentro del sitio web Science Express el pasado 3 de septiembre.
Los monopolos magnéticos son partículas hipotéticas propuestas por los físicos que poseen un único polo magnético, sea uno norte o uno sur. En el mundo material esto es excepcional, porque las partículas magnéticas usualmente se observan como dipolos, combinación de los polos norte y sur. No obstante, hay varias teorías que predicen la existencia de monopolos. Entre otros, en 1931 el físico Paul Dirac fue guiado por sus cálculos hacia la conclusión de que podrían existir monopolos magnéticos en los extremos de tubos (llamados cuerdas de Dirac) que soportan el campo magnético. Hasta ahora habían permanecido inadvertidos.
Jonathan Morris, Alan Tennat y colegas (entre los cuales se encuentra Santiago Grigera, de Iflysib / Conicet, Argentina) emprendieron un experimento de dispersión de neutrones en el reactor de investigaciones de Berlín. El material bajo investigación fue un único cristal de titanato de disprosio. Este material se cristaliza en una estructura geométrica determinada, conocida como estructura pirocloro. Con la ayuda de la dispersión de neutrones, Morris y Tennant demostraron que los momentos magnéticos dentro del material se reorganizan en lo que se llama espagueti de espines. Este nombre proviene de la ordenación de los dipolos mismos, tal como una red de tubos contorsionados (cuerdas), a través de la cual es transportado el flujo magnético. Esto puede hacerse visible por su interacción con los neutrones, que por sí mismos soportan un momento magnético. De este modo los neutrones se dispersan como una representación recíproca de las cuerdas.
Durante las mediciones de la dispersión de neutrones, los investigadores aplicaron un campo magnético sobre el cristal. Con este campo, pudieron influir sobre la simetría y orientación de las cuerdas. Por lo tanto, les fue posible reducir la densidad de la red de cuerdas e incentivar la disociación de los monopolos. Como resultado, a temperaturas de 0,6 a 2 Kelvin (-273 a -271º C), las cuerdas son visibles y tienen monopolos magnéticos en sus extremos.
Bastian Klemke, del Helmholtz-Zentrum, también midió la capacidad calórica del rastro de gas dejado por los monopolos, aportando mayor confirmación de la existencia de monopolos y demostrando que interactúan de la misma manera que las cargas eléctricas.
En este trabajo los investigadores atestiguan, por primera vez, que los monopolos existen como estados emergentes de la materia, es decir, emergen de arreglos especiales de los dipolos y son completamente diferentes de los componentes del material. De todas formas, a la par de este conocimiento fundamental, Jonathan Morris explica el significado de los resultados: “Estamos escribiendo acerca de propiedades de la materia nuevas y fundamentales. Estas propiedades son generalmente válidas para materiales con la misma topología, que es para momentos magnéticos sobre la estructura pirocloro. Para el desarrollo de nuevas tecnologías esto puede tener grandes implicaciones. Por sobre todo, significa la primera vez que se observa ese fraccionamiento en tres dimensiones.
Fuente: EurekAlert. Aportado por Matías Buonfrate
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La adaptación es un cambio fisiológico o de comportamiento que hace que un organismo se adapte mejor a su medio ambiente y tenga más probabilidades de sobrevivir y reproducirse. Debido a que las adaptaciones suelen ocurrir debido a un cambio (o mutación) en un gen, es probable que las especies que comienzan con un conjunto más variado de genes tengan una mejor base para la adaptación.
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