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Logran observar un electrón

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24 / Octubre / 2002 Logran observar un electrón Un grupo de físicos vieneses ha ...

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    Usuario inexistente escribió hace 7 años
     
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    #1 Logran observar un electrón
    24 / Octubre / 2002


    Logran observar un electrón


    Un grupo de físicos vieneses ha logrado, por primera vez, observar directamente a un electrón en la nube del átomo gracias a una sofisticada tecnología.

    Este logro, publicado en la revista "Nature", permitirá avanzar en el conocimiento del mundo atómico y molecular.

    Los científicos utilizaron para el experimento átomos del gas noble criptón y la duración del primer pulso de rayos X fue menor de un "femtosegundo" (equivalente a mil attosegundos). Los expertos explican que la proporción de un femtosegundo con respecto a un segundo es aproximadamente comparable a la de cinco minutos con respecto a la edad del Universo.

    El logro del equipo del Instituto de Fotónica de la Universidad Técnica de Viena dirigido por Ferenc Krausz tendrá una amplia gama de aplicaciones prácticas, ya que permitirá un mayor conocimiento de del mundo atómico y molecular.

    Los físicos vieneses consiguieron hacer salir a un electrón de un campo nuclear y medir así el llamado "agujero", el lapso de tiempo que pasa hasta que es sustituido por un electrón de una órbita exterior del átomo, según ha explicado el investigador Krausz.

    "Congelar" el movimiento

    El procedimiento es comparable al de una cámara de alta velocidad que "congela" el movimiento, por ejemplo, de un proyectil, y cuanto más corto es el rayo, tanto mayor es la resolución con la que los físicos "ven" nuevos aspectos de la vida interior del átomo.

    Para ello enviaron, poco después del primer pulso de rayos X, un segundo rayo de luz visible, algo más largo, con el cual captaron imágenes momentáneas del fenómeno. La duración del "agujero" era la cuestión que más interesaba a los físicos, no sólo de interés para la investigación básica, sino porque se considera esencial para poder desarrollar el llamado "láser de rayos X".

    La tecnología desarrollada en Viena impresionó al mundo de la ciencia el año pasado, cuando logró un nuevo récord de emisión de pulsos de rayos X ultra cortos, con los que se puede penetrar en el interior del átomo y observar los electrones.


    Fuente: Terra / EFE
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  • #2

    Ay! Qué bueno que está éso...!!!Quiero ver!!!

    Creo que lo que en el informe llaman "agujero", corresponde a lo que se conoce en mecánica cuántica como salto cuántico: cuando un fotón choca con un átomo haciendo saltar uno de los electrones a una órbita superior, el electrón lo hace instantáneamente, sin atravesar el espacio intermedio. :eek:
    Lo mismo que las órbitas atómicas están cuantizadas, el electrón deja de existir en un punto para aparecer simultáneamente en otro... (qué loco, no?)
    Por eso es que la causalidad desaparece, y nos queda únicamente la probabilidad de que algo ocurra...:o

    Qué habrán visto los investigadores? Qué pasa cuándo se produce el salto cuántico?

    Vea el próximo capítulo... Muy bueno, Belsen!
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  • #3

    Ayayay! :eek:

    Levanto el thread, a ver si los físicos del foro (Stavros, Manuelisto, etc), explican un poco más. Ni sé si lo que acoté yo sea correcto (en ésa época, como sabía menos, pensaba que sabía más... )

    ¿Y el principio de Incertidumbre? ¿Cómo es que han hecho para ver al electrón? Ah, no. Que alguien lo explique... :o

    Saludos!:sonrisa5:
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  • #4 Encontré algo más esclarecedor...

    Un femtosegundo es una milésima de millonésima de millonésima de segundo, y un attosegundo es una milésima de femtosegundo, es decir, una millonésima de millonésima de millonésima de segundo. :uuuh: Un femtosegundo corresponde más o menos al tiempo que tardan los átomos en "moverse" en las moléculas. En general, un átomo en una molécula oscila, es decir, se "agita" como si estuviera amarrado con un resorte (el papel de resorte lo juegan las fuerzas eléctricas y magnéticas entre los átomos); el tiempo típico de una oscilación es de decenas o centenas de femtosegundos. :o

    Ahora bien, ¿es posible "ver" un átomo vibrar o un electrón brincar? :angustiad Para ello se necesitan pulsos de luz que duren sólo femtosegundos o attosegundos. Es como tomar una fotografía de un objeto en movimiento: si el obturador no es suficientemente rápido, el objeto saldrá borroso. En la práctica, en el caso de los átomos, el papel del obturador lo juega un pulso de luz que debe ser de una duración muy corta para poder pescar al átomo o al electrón en pleno movimiento.

    Al respecto, hay que tomar en cuenta que la luz es una onda electromagnética. Por ejemplo, una onda de luz violeta -la más energética en el espectro de la luz visible- vibra unas 100 millones de millones de veces por segundo, por lo que cada vibración (subida y bajada de una "ola" electromagnética) dura unos cuantos femtosegundos. :eek:

    Para ver los movimientos de un electrón en un átomo, es necesario recurrir a la luz ultravioleta o a los rayos X, que vibran mucho más rápidamente que la luz visible. :risita: Justamente la vibración de una onda electromagnética, en la frontera entre esas dos clases de radiaciones, dura unos pocos attosegundos y es la apropiada para observar a los electrones "congelados". :queojazos


    Y...

    Al respecto, es un hecho interesante que la medición de intervalos de tiempo muy cortos está limitada, en el mundo atómico, por el principio de incertidumbre de Heisenberg. :heyman: Una medición muy precisa del tiempo es a costa de perder precisión en la medición de la energía involucrada. Este principio permite entender de otra manera por qué es necesario recurrir a radiaciones muy energéticas, como los rayos X, para mediciones de gran precisión. Para "ver" fenómenos que ocurren en intervalos de tiempo de attosegundos, la energía de la luz debe ser mucho mayor que el mínimo error permitido por el principio de incertidumbre. :angustiad

    Attosegundos... :o

    Y bueh... es más o menos lo que discutíamos en el thread "El" microscopio...
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  • #5

    Levanto el thread, a ver si los físicos del foro (Stavros, Manuelisto, etc), explican un poco más. Ni sé si lo que acoté yo sea correcto (en ésa época, como sabía menos, pensaba que sabía más... )
    ¿Fisico yo?, paso...
    Ya me parecia que lo del principio de incertidumbre no se iba a sostener por mucho tiempo...
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  • #6

    Aunque en realidad el problema no es observarlos, sino observarlos sin molestarlos... Igual cualquier cosa que contribuya a derrocar al principio de incertidumbre me hace muy feliz!!!!
    Einstein dijo alguna vez algo como "No puedo creer que Dios juegue a los dados"...
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  • #7

    Bueno, en todo caso, sabés más física que yo, Manuelisto. :o

    Y me parece que leíste mal:

    "Al respecto, es un hecho interesante que la medición de intervalos de tiempo muy cortos está limitada, en el mundo atómico, por el principio de incertidumbre de Heisenberg. Una medición muy precisa del tiempo es a costa de perder precisión en la medición de la energía involucrada. Este principio permite entender de otra manera por qué es necesario recurrir a radiaciones muy energéticas, como los rayos X, para mediciones de gran precisión. Para "ver" fenómenos que ocurren en intervalos de tiempo de attosegundos, la energía de la luz debe ser mucho mayor que el mínimo error permitido por el principio de incertidumbre. :o
    Por otro lado, podremos ver al electrón, pero recordá que este principio se refiere conocer con exactitud pares de variables conjugadas.

    No dice que el Principio de Incertidumbre no se sostenga... :angustiad
    Si esto fuera así los físicos clásicos, los deterministas todavía estarían festejando. Y sí, yo también prefiero la postura de Einstein: ojalá que la incertidumbre y la "complementaridad" de Bohr y toda la interpretación de Copenhague se deba a las variables ocultas, a lo que desconocemos, y que como dijo el creador de la relatividad, la teoría cuántica sea incompleta. El mundo sería mucho más seguro...

    Lo que me gusta de la mecánica cuántica es que te deja la mente abierta a cualquier disparate . Y nada mejor que incentivar la imaginación. :o

    Saludos!:sonrisa5:
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  • #8

    Por otro lado, podremos ver al electrón, pero recordá que este principio se refiere conocer con exactitud pares de variables conjugadas.
    Por ahi anda la cosa... dos variables conjugadas serian por ejemplo el momento y la posición, si podes verlo (si alterarlo) quizas podrias conocer el momento y la posicion en un momento dado....
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