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Presentados los últimos avances sobre el Modelo Estándar de Partículas y sus consecuencias para problemas como la materia oscura

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Participantes en HC2NP2019. (Crédito: Félix de La Rosa)

HC2NP2019, el segundo congreso "Hadronic Contributions to New Physics Searches", organizado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en el Puerto de la Cruz, reunió durante una semana a expertos internacionales en física de partículas, nuclear y atómica. En este encuentro se discutieron los últimos avances en la comprobación experimental del llamado Modelo Estándar de Partículas y de sus consecuencias para la resolución de los grandes problemas teóricos, como la materia oscura, el origen de las estructuras de sabor o la conservación de la simetría de Carga-Paridad por las interacciones fuertes.

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Researchers can now place single ions into solids

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Schematic representation of the ion trap (left) as the source of an ion beam to write a specific array of color centers into a crystal (right).
(Credit: Ill./©: QUANTUM, Institute of Physics, JGU)


Modern electronics is based on doped semiconductors. To synthesize electronic components, dopant atoms such as aluminum or phosphorus are embedded into crystals of ultrapure silicon. This allows for tailoring semiconductor conductivity according to the desired application. In modern electronic computer processors, miniaturized to just a few nanometers, only less than ten dopant atoms are relevant for the functionality. Quantum components, which are used for novel quantum computers or quantum simulators, will go even one step further in that they require an array with only single dopant atoms in a high-purity crystal.

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Una visita al epicentro de las pruebas nucleares soviéticas en Semipalatinsk

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Vista de la zona cero de Semipalatinsk en Kazajistán. Este sitio fue un centro de pruebas nucleares de la Unión Soviética. (Foto: ONU / Eskinder Debebe)


Después de la Segunda Guerra Mundial, los soviéticos construyeron una ciudad secreta en la orilla del río Irtysh, en el noreste de Kazajistán. Semipalatinsk era hogar y centro de trabajo de científicos soviéticos y miembros del ejército que realizaban pruebas nucleares.

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¿Puede una proteína anticongelante estimular también la formación de hielo?

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Imagen captada mediante microscopio en la que se muestra que una alta concentración de proteínas anticongelantes promueve que las gotas se congelen a temperaturas que son menos frías que las usuales para la congelación. Las gotas congeladas se ven aquí oscuras. (Foto: Universidad de Bielefeld)


La anticongelación es el modo que tiene la vida de sobrevivir a los inviernos fríos: proteínas naturales anticongelantes ayudan a los peces, los insectos, las plantas e incluso a las bacterias a vivir en las bajas temperaturas que, de otro modo, transformarían sus partes líquidas en esquirlas de hielo mortales. Curiosamente, en condiciones muy frías, las mismas proteínas pueden también estimular el crecimiento de cristales de hielo. Esta fue la conclusión de los experimentos realizados en Israel y Alemania con proteínas extraídas de peces y escarabajos. Los resultados de este estudio, publicado recientemente en The Journal of Physical Chemistry Letters, podrían ser útiles para comprender los procesos básicos de la formación de hielo.

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Closing in on elusive particles

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Working on the germanium detector array in the clean room of Gran Sasso underground laboratory. (Credit: J. Suvorov / GERDA Collaboration)

In the quest to prove that matter can be produced without antimatter, the GERDA experiment at the Gran Sasso Underground Laboratory in Italy is looking for signs of neutrinoless double beta decay. The experiment has the greatest sensitivity worldwide for detecting the decay in question. To further improve the chances of success, a follow-up project, LEGEND, uses an even more refined decay experiment.

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Investigan el transporte de los iones en los reactores de fusión nuclear

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Modelo de un sector del reactor ASDEX Upgrade.
(Foto: Tiia Monto. CC BY-SA 3.0)

Los reactores nucleares de fusión representan una parte muy importante del futuro energético de nuestro planeta. Gracias a ellos, se podrá conseguir energía limpia y de un modo prácticamente inagotable, sin depender de la luz solar ni del viento.

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Ultracold quantum particles break classical symmetry

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An expanding cloud of quantum particles violates the scaling symmetry.
(Credit: Heidelberg University)

Many phenomena of the natural world evidence symmetries in their dynamic evolution which help researchers to better understand a system's inner mechanism. In quantum physics, however, these symmetries are not always achieved. In laboratory experiments with ultracold lithium atoms, researchers from the Center for Quantum Dynamics at Heidelberg University have proven for the first time the theoretically predicted deviation from classical symmetry. Their results were published in the journal "Science".

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Turbulence meets a shock

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A new theoretical framework was developed and tested using the Stampede2 supercomputer to understand turbulent jumps of mean thermodynamic quantities, shock structure and amplification factors. Turbulence comes in from the left in this image, hitting the shock, and leaving the domain from the right. This three-dimensional picture shows the structure of enstrophy and colored by local Mach number with the shock at gray. (Credit: Chang-Hsin Chen, TAMU)


This may come as a shock, if you're moving fast enough. The shock being shock waves. A balloon's 'pop' is shock waves generated by exploded bits of the balloon moving faster than the speed of sound. Supersonic planes generate a much louder sonic 'boom,' also from shock waves. Farther out into the cosmos, a collapsing star generates shock waves from particles racing near the speed of light as the star goes supernova. Scientists are using supercomputers to get a better understanding of turbulent flows that interact with shock waves. This understanding could help develop supersonic and hypersonic aircraft, more efficient engine ignition, as well as probe the mysteries of supernova explosions, star formation, and more.

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