Fig-1-penta-graphene-mapping-ignorance

Te recomiendo leer mi última contribución “Penta-graphene: to be or not to be,” Mapping Ignorance, 25 Jul 2016, sobre el pentagrafeno (propuesto a principios de 2015) y la posibilidad de que no sea un nuevo alótropo del carbono, sino una reorentación cristalográfica del grafeno. La idea no es mía, sino del genial Sir Harold W. Kroto (1939–2016). Te copio el primer párrafo para incentivarte a su lectura.

“Graphene is a two-dimensional allotrope of carbon made of hexagons. In February 2015, penta-graphene, only made of pentagons, was theoretically proposed as another two-dimensional allotrope of carbon [1]. Apparently, it is dynamically, thermally, and mechanically stable, exhibiting a large band gap (graphene is gapless). However, an exhaustive experimental search has been inconclusive, resulting in doubts on its experimental attainability [2]. Recent results suggest that penta-graphene and graphene can be considered as crystallographic reorientations of the same material, rather than distinct allotropes [3]. In fact, this can be the case for other theoretically proposed carbon allotropes, like ph-graphene [4], having a penta-hexagonal structure.”

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Dibujo20160725 mitad doble journal cover

La revista cultural malagueña “Mitad Doble” ha cumplido 10 años con su número 18. Por ello lo han dedicado a los números. Me pidieron un artículo. Les propuse la historia de la grafía de los números arábigos. Me dijeron que adelante, pero que fueran 400 palabras como tope. Así nació “La pluma del papa” (tuve que recortar hasta el título original “La pluma del papa matemático”). Espero que te guste.

El 09 de julio de 2016 se presentó el número 18 de la revista en Málaga. La revista se puede adquirir en Málaga y en Madrid (puntos de distribución) por 2,95 €. Más información en la web de la revista Mitad Doble.

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Dibujo20160725 Las-cabras-que-miraban-fijamente-a-los-hombres-youtube

Ya está disponible el audio del podcast de Eureka, mi sección en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción, unos enlaces y algunas imágenes.

Las cabras buscan la mirada de las personas en busca de pistas, solicitando ayuda, como hacen perros, gatos o caballos. Se cree que su origen es la domesticación, que introdujo cambios en el comportamiento de estos animales y en sus capacidades cognitivas. Los perros son capaces de buscar e interpretar las miradas de los humanos, mientras que los lobos (incluso criados en cautividad) no pueden. Los gatos, los caballos y, ahora se ha descubierto, las cabras tienen esta capacidad para interpretar las intenciones de los humanos. La mirada fija buscando ayuda en los bóvidos, vacas, ovejas y cabras nos indica que son más inteligentes de lo que pensábamos.

El artículo es Christian Nawroth, Jemma M. Brett, Alan G. McElligott, “Goats display audience-dependent human-directed gazing behaviour in a problem-solving task,” Biology Letters (05 Jul 2016), doi: 10.1098/rsbl.2016.0283; también cito a Christian Nawroth, Eberhard von Borell, Jan Langbein, “«Goats that stare at men»: dwarf goats alter their behaviour in response to human head orientation, but do not spontaneously use head direction as a cue in a food-related context,” Animal Cognition 18: 65–73 (2015), doi: 10.1007/s10071-014-0777-5.

Más información en Antonio Martínez Ron, @aberron, “Las cabras buscan pistas en la mirada humana,” Next, Vox Pópuli, 11 Jul 2016; “Las cabras que miraban fijamente a los hombres”, CienciaXplora, 09 Jul 2016.

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Dibujo20160716 book cover destellos luz socorro leranoz upna

“Hurgando entre los 18 capítulos [de 20 autores] habrá de todo un poco. A veces, se nos presentarán aspectos más científicos. En ocasiones, serán los hitos históricos los que lleven la voz cantante. Habrá, sobre todo, vanguardia. [Pero] siempre desde un punto de vista descriptivo, divulgativo y asequible para cualquier persona interesada en esto de la luz”.

El año 2015 fue declarado como Año de la Luz por la Asamblea General de la ONU. Un grupo de profesores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) decidió contribuir con un libro homenaje, Abián B. Socorro Leránoz (coord.), “Destellos de luz”, UPNA, 2015 [263 pp.]. Reseñar un libro editado no es fácil, pues cada autor tiene su estilo propio y por tanto los capítulos son muy desiguales. Pero entre los autores se encuentran un buen número de amigos, así que me siento obligado a reseñarlo.

El libro está muy bien, sobre todo para quien tenga interés en conocer el fenómeno de la luz desde todos los puntos de vista posibles. Muchos temas presentados aparecen en este blog, pero con un enfoque más divulgativo. Por ello creo que es un libro de lectura muy recomendable. Y, por cierto, no hay que confundir el libro con Charles Fernyhough, “Destellos de Luz”, Ariel, 2013 [328 pp.], que trata sobre el problema de la memoria en psicología.

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Ya puedes escuchar el podcast iVoox del Programa 220 de La Fábrica de la Ciencia (Amb G de Gavà), “Energía oscura, el gato de Schrödinger, pinzas ópticas y más con Francis Villatoro”, en el que Jorge Onsulve Orellana, @jonsulve, me ha entrevistado. ¡Qué disfrutes del podcast!

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Dibujo20160722 excitonic mechanism attractive electrons nature535362a-f1

Cargas iguales se repelen, cargas opuestas se atraen, pero no siempre. Hace 50 años se predijo que la repulsión entre pares de electrones puede inducir una atracción en otras parejas de electrones. El fenómeno se ha observado en nanotubos de carbono a temperaturas cercanas al cero absoluto. Se usan dos nanotubos cruzados de forma perpendicular. Dos electrones se repelen en un nanotubo, pero provocan que otros dos electrones en el otro nanotubo se atraigan entre sí. Un resultado sorprendente que podría dar lugar al diseño de nuevos tipos de superconductores.

El artículo es A. Hamo, A. Benyamini, …, S. Ilani, “Electron attraction mediated by Coulomb repulsion,” Nature 535: 395–400 (21 July2016), doi: 10.1038/nature18639; la idea original (en moléculas orgánicas en lugar de nanotubos de carbono) fue propuesta por W. A. Little, “Possibility of synthesizing an organic superconductor,” Phys. Rev. 134: A1416–A1424 (1964), doi: 10.1103/PhysRev.134.A1416. Recomiendo leer a Takis Kontos, “Condensed-matter physics: Attractive electrons from nanoengineering,” Nature 535: 362–363 (21 Jul 2016), doi: 10.1038/535362a, y a Emily Conover, “Electrons have potential for mutual attraction,” Science News, 20 Jul 2016.

** Pido disculpas a todos los lectores. La primera versión de esta entrada que se publicó ayer estaba incompleta. La edité con mi tablet y por un error con la conexión wifi no se grabaron los cambios que realicé, pero se publicó (a veces olvido que tengo que cambiar a modo borrador antes de editar en la tablet). No me he dado cuenta hasta hoy. He tratado de reconstruir la entrada como se suponía que tenía que haber sido publicado. Perdón por las molestias a todos. **

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Dibujo20160722 quantum correlations in neutrinos versus classical correlations minos aps prl

La diferencia entre correlaciones clásicas y cuánticas viene dada por la violación de la desigualdad de Bell (o sus análogos). A grandes distancias es muy difícil estudiarla (se ha propuesto el uso de satélites para evitar la curvatura de la Tierra). Podemos usar la oscilación de los neutrinos gracias a la desigualdad de Leggett–Garg (análoga a la de Bell). Usando el experimento MINOS se ha logrado mostrar a seis sigmas la violación de esta desigualdad en una distancia de 735 km. Todo un récord para una demostración de la violación de una desigualdad tipo Bell.

El artículo es J. A. Formaggio, D. I. Kaiser, …, T. E. Weiss, “Violation of the Leggett–Garg Inequality in Neutrino Oscillations,” Physical Review Letters (Accepted, 23 Jun 2016), arXiv:1602.00041 [quant-ph]. La desigualdad de Legget–Garg fue propuesta en A. J. Leggett, A. Garg, “Quantum mechanics versus macroscopic realism: Is the flux there when nobody looks?,” Phys. Rev. Lett. 54: 857 (1985), doi: 10.1103/PhysRevLett.54.857 [PDF gratis]. Su estudio mediante la oscilación de neutrinos fue propuesto en D. Gangopadhyay, D. Home, A. S. Roy, “Probing the Leggett-Garg inequality for oscillating neutral kaons and neutrinos,” Phys. Rev. A 88, 022115 (2013), doi: 10.1103/PhysRevA.88.022115, arXiv:1304.2761 [quant-ph].

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Dibujo20160721 four windows primordial black holes as dark matter

Los agujeros negros primordiales creados durante la inflación cósmica podrían dar cuenta de la materia oscura. El rango de masas a explorar es enorme, desde la masa de Planck hasta la masa de los agujeros negros supermasivos. Hay muchos límites de exclusión que excluyen casi todo el rango, pero algunos son más firmes que otros. Por ello, se acepta que sólo quedan cuatro ventanas por explorar en este enorme rango de masas. La figura muestra estos cuatro rangos (escenarios A, B, C y D).

El escenario (A) es el más prometedor, y ahora está de moda gracias a LIGO, el rango de masas estelares entre una y mil veces la masa del Sol; los resultados de LIGO/Virgo en los próximos años podrán excluirlos, en su defecto confirmarlos. El escenario (B) son los agujeros negros de masa sublunar sublunar, en el rango 1020 g < M < 1024 g; hay límites de exclusión basados en estrellas de neutrones y enanas blancas, pero no están libres de discusión. El escenario (C) son los agujeros negros de tamaño subatómico, con masas en el rango 1016 g < M < 1017 g; el rango es muy estrecho lo que hace esta propuesta poco plausible, pero difícil de excluir. Y el escenario (D), los agujeros negros con la masa de Planck, más o menos una masa M ∼ 10−5 g; por desgracia fuera de lo que se puede chequear mediante observaciones no gravitacionales.

Los interesados en una discusión detallada de estos límites de exclusión y su futuro cercano disfrutarán del artículo de Bernard Carr, Florian Kuhnel, Marit Sandstad, “Primordial Black Holes as Dark Matter,” arXiv:1607.06077 [astro-ph.CO]. En este blog ya he discutido este asunto en varias ocasiones; por ello ya sabrás que en mi opinión, se puede descartar que los agujeros negros primordiales den cuenta de toda la materia oscura, aunque podrían contribuir cierto porcentaje.

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Dibujo20160721 lux dark matter 2016 new exclusion limit

El experimento LUX (Large Underground Xenon) para la búsqueda directa de la materia oscura ha publicado hoy su último límite de exclusión. Tras 332 días de toma de datos no se ha encontrado ninguna partícula. El nuevo límite mejora en un factor de 4 los resultado previos de LUX y logra excluir una sección eficaz de interacción con un nucleón de 2,2 × x 10−46 cm2 para una partícula WIMP con una masa de 50 GeV. Todo un récord a día de hoy.

LUX está considerado el experimento de búsqueda de materia más sensible. Como ya pasó con los datos de LUX 2014, que fueron reanalizados en LUX 2015, estos nuevos datos LUX 2016 también serán reanalizados en el futuro. Aún así, LUX ya ha finalizado su toma de datos para dar paso al futuro LUX-ZEPLIN (LZ) que tomará datos en 2020 y será unas 70 veces más sensible. El resultado se ha presentado en la conferencia IDM2016 (Identification of Dark Matter, Univ. Sheffield, UK, 18–22 Jul 2016), en concreto en la charla de Aaron Manalaysay (for the LUX Collaboration), “Dark-matter results from 332 new live days of LUX data,” IDM 2016, 21 Jul 2016 [PDF slides].

Más información en Dan Krotz, “World’s Most Sensitive Dark Matter Detector Completes Search,” News, Berkeley Lab, 21 Jul 2016.

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Dibujo20160720 Constraints in the r vs ns plane when using Planck BICEP2 Keck data

La inflación cósmica recibirá un Premio Nobel de Física cuando se observen los modos B primordiales en la polarización del fondo cósmico de microondas. El mejor límite actual es r < 0,07 al 95% CL obtenido por BICEP2/Keck Array 2016 combinado con Planck 2015 (en un par de años BICEP3 alcanzará r < 0,03). Un nuevo artículo estima que r < 0,002 si durante la inflación actúa algún mecanismo que estabilice el campo de Higgs. Ningún telescopio de modos B, terrestre o espacial, explorará valores tan bajos de r antes de 2030 (por ejemplo, Core+ de la ESA no será lanzado al espacio antes de 2028).

Como bien sabes el campo de Higgs es metaestable, luego nuestro universo también lo es. Debe existir algún mecanismo físico que estabilice dicho campo a alta energía. Hay muchas propuestas. Algunas de ellas implican que el campo de Higgs ya era estable durante la inflación cósmica. En dicho caso, el nuevo trabajo nos propone un límite experimental muy estricto para los modos B primordiales. Se aleja la esperanza de los amantes de la inflación cósmica de que Guth (69), Linde (68) y Starobinsky (68) reciban el codiciado galardón sueco en los próximos lustros.

El nuevo artículo es William E. East, John Kearney, …, Kathryn M. Zurek, “Spacetime Dynamics of a Higgs Vacuum Instability During Inflation,” arXiv:1607.00381 [hep-ph]. El mejor límite a los modos B primordiales se publicó en Keck Array, BICEP2 Collaborations, “BICEP2 / Keck Array VI: Improved Constraints On Cosmology and Foregrounds When Adding 95 GHz Data From Keck Array,” Phys. Rev. Lett. 116: 031302 (2016), doi: 10.1103/PhysRevLett.116.031302, arXiv:1510.09217 [astro-ph.CO].

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