Yo Física en Cómic


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siguiendo la estela de #YoFisica y #YouTubersPorUnDia, este año con motivo del 11F, Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia, os proponemos un viaje a través del mundo de la física guiado por un buen número de científicas ilustres.

En las viñetas incluidas en esta Web os presentamos a varias científicas, cada una de ellas os propondrá un reto. En este documento os proporcionamos material para explorarlo y acompañarlas en su aventura. Con lo que averigüéis haced un cómic, un mural o un dibujo. Vuestra científica será protagonista con vosotr@s de la historia, ¡será divertido!

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“la Caixa” Doctoral Fellowships call is now open


 

 

 

 

 

 

 

The Institute for Theoretical Physics (IFT) in Madrid is offering PhD positions for talented Early Stage Researchers within the framework of the “la Caixa” doctoral INPhINIT fellowships, in the fields of Particle Physics, Astroparticles and Cosmology

The doctoral INPhINIT Fellowship Programme – Incoming aims to support the best scientific talent —of any nationality— and foster innovative and high-quality research in Spain and Portugal by recruiting outstanding international researchers and offering them an attractive and competitive environment for conducting research of excellence.

These are 3 year PhD positions at the top scientific research centres in Spain, accredited with the Severo Ochoa excellence award. Candidates are expected to have completed their Master by October 2022, to start their PhD studies. The international character of the program requires candidates to have not resided or carried out their main activity (work, studies, etc.) in Spain for more than twelve months in the three years immediately prior to the deadline for applications.

On top of a competitive salary, the position offers a dedicated budget for short scientific visits to other research centres. In addition the IFT offers additional funds to attend schools or international workshops related to the PhD research topics.

The IFT is offering 10 projects within this Call:

- A Machine Learning approach to unraveling the nature of dark matter and dark energy (Savvas Nesseris)

- A promising window to new physics through neutrino experiment (Pilar Coloma)

- BSM phenomenology at particle colliders and machine learning (Ernesto Arganda Carreras)

- Cold-atom quantum technologies: a new playground for the quantum simulation of high-energy physics (Alejandro Bermúdez Carballo)

- Early Universe Cosmology and Physics Beyond the Standard Model (Guillermo Ballesteros)

- Gravitational wave data analysis: Exploring the origin and history of black holes (Juan García-Bellido Capdevila)

- Holography of strongly correlated electronic systems / PhD on Applied Holography (Daniel Arean Fraga)

- String Theory, Quantum Gravity and High Energy Physics (Luis Enrique Ibañez Santiago)

- The non-perturbative dynamics of particle physics at the forefront of computational methods (Gregorio Herdoíza)

- Towards the identification of Dark Matter: particle models and experimental searches (David G. Cerdeño)

 

IFT and La Caixa Foundation are equal opportunity institutions. Applications by female scientists are specially encouraged.

Applications should be completed online

More information: See attached files

Also:

Webpage

Video

Deadline: Thursday, January 27th, 2022 – 2:00pm
Attachments:
Icono PDFprogramme-rules-inphinit-incoming-2022.pdf

Icono PDFinformative-mailing-inphinit-2022.pdf

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Más de 175 participantes se reunirán en el Segundo Encuentro de Grupos de Igualdad del CSIC


El evento tendrá lugar mañana, día 17 de noviembre en el Instituto de Física Teórica IFT UAM-CSIC de Madrid.

El Segundo Encuentro de Grupos de Igualdad del CSIC, organizado por el IFT en coordinación con la Comisión de Igualdad y la Comisión Mujeres y Ciencia del CSIC, reunirá en formato híbrido (online y presencial) a más de 175 participantes. El evento se ha planeado de forma semi-presencial. La participación remota se hará a través de la plataforma Zoom. El Encuentro se retransmitirá en abierto a través de Youtube en este enlace: https://www.youtube.com/watch?v=oO1NT23f5L4

Este encuentro se enmarca dentro de las actividades dirigidas a potenciar la Red de Grupos de Igualdad del CSIC, creada a raíz de la celebración del primer encuentro organizado por el Instituto de Ciencias del Mar en 2020.

El objetivo principal de estos encuentros es fomentar vínculos entre los Grupos de Igualdad del CSIC y favorecer el intercambio de recomendaciones y buenas prácticas en torno a los Planes de Acción en Igualdad de Género de los distintos centros.

La apertura del acto correrá a cargo de Rosa Menéndez López, presidenta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de Amaya Mendikoetxea Pelayo, rectora de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). A continuación, Eduardo Gil Iglesias, Subdirector General Adjunto de Relaciones Laborales, Ministerio de Política Territorial y Función Pública presentará el III Plan de Igualdad de la Administración General del Estado. En el siguiente bloque está prevista una mesa redonda moderada por Isabel Díaz Carretero, del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica y coordinadora de la Red de Igualdad Intercentros del Campus de Excelencia UAM+CSIC, que girará en torno a las “Estructuras de Igualdad en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas: dónde estamos y hacia dónde vamos”, y donde participarán Beatriz Esteban Añover, Presidenta de la Comisión Delegada de Igualdad del CSIC; Francisca Puertas Maroto, Vicepresidenta de la Comisión Mujeres y Ciencia del CSIC; Zulema Altamirano Argudo, Directora de la Unidad de Mujeres y Ciencia del MICINN y Silvia Donoso, Instituto de Ciencias del Mar, experta en género y organizadora del Primer Encuentro de Comisiones de Igualdad de centros CSIC. Tras unas presentaciones a cargo de las ponentes tendrá lugar un debate abierto a la participación del público. Las personas que se registren en el evento podrán sugerir preguntas o temas para la discusión en la mesa redonda.

Seguidamente, se realizará la sesión de posters, donde los grupos de igualdad podrán presentar un póster resumiendo las prácticas puestas en marcha en materia de igualdad en su centro y/o las medidas contempladas en el Plan de Acción en Igualdad de Género elaborado por su grupo.

La jornada finalizará con la conferencia: “Juicios y prejuicios en torno al lenguaje inclusivo”, que será impartida por Susana Guerrero Salazar, catedrática de Lengua Española en la Universidad de Málaga e investigadora principal del Proyecto: El discurso  metalingüístico sobre “mujer y lenguaje” en la prensa española: Análisis  del debate lingüístico y su repercusión social. En la conferencia se abordarán los prejuicios sociales que existen en torno al lenguaje inclusivo y se reflexionará sobre la importancia del lenguaje como factor socializador. La conferencia dará paso al debate y a continuación la clausura del acto.

El Instituto de Física Teórica es un centro comprometido con la defensa de la igualdad, diversidad e inclusión y tiene un grupo de trabajo específico para profundizar en este ámbito, el comité EDI (por sus siglas en inglés Equity Diversity, and Inclusion). Además, cuenta con un Plan de Acción específico que refleja el compromiso de la institución con los principios de no discriminación e igualdad de derechos y oportunidades. Más información sobre el comité está disponible aquí: https://members.ift.uam-csic.es/ed/

Más información sobre el encuentro:

https://members.ift.uam-csic.es/ed/ii-encuentro-de-grupos-de-igualdad-del-csic/

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Madrid Norte 24horas

Crónica Norte

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Los Diagramas de Feynman, desde CERO


Los diagramas de Feynman, divertidos dibujos y poderosas herramientas de cálculo en Física de Partículas, explicados desde cero por Alberto Castellano, investigador predoctoral del IFT.

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¿Qué es lo que llena el vacío? Os presentamos el Instantón


En Física Cuántica el vacío no está vacío, sino lleno de cosas. Una de las más importantes son los instantones, fenómenos que instantáneamente cambian por efecto túnel el vacío clásico de la teoría. Antonio González-Arroyo, investigador del IFT nos lo explica.

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Día Internacional de la Materia Oscura – Dark Matter Day


Para conmemorar el Día Internacional de la Materia Oscura hemos lanzado un nuevo #hiloIFT.

¿Sabéis que los romanos nos han ayudado a buscarla experimentalmente?

Podéis leer el hilo completo aquí

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Los diferentes estados de la materia en nuestro universo


Por Sebastian Grieninger (Investigador Postdoctoral en el IFT UAM-CSIC)

Cuando se le pregunta sobre los estados de la materia, la mayoría de la gente tiene la impresión de que solo hay tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso, pues estos son los tres estados que observamos en nuestra vida diaria. Sin embargo, es posible que se sorprenda al saber que hay muchos más estados de la materia; tantos que no podremos describirlos todos en esta entrada de nuestro blog.

En física, hablamos de un estado de la materia como una de las distintas formas en las que esta puede existir. Aunque ha habido múltiples intentos de definir qué estados de la materia existen y en qué punto los estados cambian, en última instancia, no existe una definición precisa, especialmente cuando se trata de los estados modernos de la materia. Algunos autores han sugerido que deberíamos pensar en los estados de la materia como un espectro entre un sólido y un plasma.

Sin embargo, esta es una pregunta muy interesante y me gustaría comenzar con una breve descripción de los estados clásicos de la materia más conocidos antes de hablar sobre los modernos. Históricamente, la distinción entre diferentes estados de la materia se basa en las diferencias cualitativas entre sus propiedades.

States-of-Matter-1024×683.jpg

Los componentes de un sólido, por ejemplo, los átomos, se mantienen unidos entre sí por las fuerzas que se producen entre ellos. Los sólidos tienen una forma definida y un volumen fijo. Podemos clasificar los sólidos si existe un orden entre los diferentes átomos o moléculas. Por ejemplo, un sólido en el que los componentes están en un orden que se repite periódicamente se denomina sólido cristalino. Los sólidos que no exhiben ningún orden en absoluto son sólidos amorfos.

Átomos de Si y O; cada átomo tiene el mismo número de enlaces, pero la disposición general de los átomos es aleatoria.Patrón hexagonal regular de átomos de Si y O, con un átomo de Si en cada esquina y los átomos de O en el centro de cada lado.

Representación esquemática de una forma vítrea de red aleatoria (izquierda) y una red cristalina ordenada (derecha) de idéntica composición química. File:SiO²_Quartz.svg

En los líquidos, las fuerzas moleculares son demasiado débiles para mantener las moléculas en una posición fija entre sí, pero hay suficiente atracción entre las moléculas para que estén en contacto entre sí. Como resultado, los líquidos tienen un volumen fijo pero no una forma fija.

Por el contrario, las fuerzas moleculares en un gas son bastante débiles, por lo que las moléculas se mueven en su mayor parte independientemente unas de otras. Un gas se adaptará a la forma y el volumen de su recipiente y, dado que no mantiene su forma, se expandirá para llenar todo el volumen del recipiente en el que está almacenado.

El cuarto estado fundamental de la materia, cuya existencia quizás desconozca, es el plasma. Así como un líquido hierve y se convierte en gas cuando se agrega energía, podemos formar un plasma al calentar un gas. Puede imaginarse un plasma como una sopa de partículas cargadas positivamente (iones) y partículas cargadas negativamente (electrones).

Como un gas, el plasma no tiene forma ni volumen definidos. Sin embargo, es una forma más extrema de materia en el sentido de que está tan caliente que los electrones se desprenden de los átomos formando un gas ionizado. A diferencia de los gases, los plasmas son conductores de electricidad, producen campos magnéticos y corrientes eléctricas y responden fuertemente a las fuerzas electromagnéticas.

Tormenta eléctrica. File:Lightning3.jpg, Una lámpara de plasmaFile:Plasma-lamp_2.jpg, Las luces de neón generan luz gracias al neón en estado de plasma que hay en su interior. File:NeTube.jpg

Aunque el plasma suele ser un estado natural bastante poco común en la Tierra, es el estado de la materia más común del universo visible. En el cielo nocturno, el plasma brilla en forma de estrellas, nebulosas y luces polares. Esa rama de relámpago que rasga el cielo es plasma, también lo son los letreros de neón. Lo más importante es que nuestro sol, que por supuesto es una estrella y hace posible la vida en la tierra, está hecho de plasma. Además, el plasma se utiliza en luces de neón, bombillas fluorescentes y televisores de plasma.

Debido a que gran parte del universo está hecho de plasma, su comportamiento y propiedades son de gran interés para los científicos de muchas disciplinas. Es importante destacar que a las temperaturas requeridas para obtener energía de forma práctica a través de la fusión nuclear, toda la materia está en forma de plasma. Así se han utilizado las propiedades del plasma como gas cargado para confinarlo mediante campos magnéticos y calentarlo a temperaturas más altas que el núcleo del sol. Otros investigadores buscan plasmas para fabricar chips de computadora, propulsión de cohetes, limpiar el medio ambiente, destruir peligros biológicos, curar heridas y otras aplicaciones interesantes.

Por supuesto, agregando energía a un sistema o cambiando su volumen o presión, podemos transformar un estado de la materia en otro. Si calentamos un sólido, por ejemplo nieve, puede derretirse en su forma líquida: agua. Si añadimos más energía al hervir el agua, el agua se evaporará en forma de gas.

https://en.wikipedia.org/wiki/Phase_transition#/media/File:Phase_change_-_en.svg

Un último ejemplo son los cometas. Si un cometa que viaja a través del espacio se acerca demasiado al sol, el hielo se calentará tanto que se sublima en un estado gaseoso que es visible como cola.

https://simple.wikipedia.org/wiki/Comet#/media/File:CometDiagram.png Cola de gas (azul en el esquema) y cola de polvo (amarillo)

Cometa Hale-Bopp

La mayoría de las descripciones tradicionales de los estados de la materia terminan en este punto, tras haber descrito los estados sólido, líquido, gaseoso y el plasma. Pero en la actualidad conocemos muchos más estados de la materia, que pueden separarse en estados de baja temperatura y alta energía.

A continuación, quiero centrarme en el estado de baja temperatura llamado condensado de Bose-Einstein. Primero, es importante saber que podemos clasificar las partículas compuestas a través de su momento angular intrínseco, también llamado espín.

Representación del espín electrónico, donde se aprecia que la magnitud total del espín es muy diferente a su proyección sobre el eje z. La proyección sobre los ejes “x” e “y” está indeterminada; una imagen clásica que resulta evocadora es la precesión de un trompo. https://es.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%ADn

Llamamos fermiones a las partículas compuestas cuyo espín toma como valor múltiplos semienteros de la constante Planck ‘h barra’, por ejemplo, ±½, ±3/2, etc. Y denominamos bosones a aquellas partículas cuyo espín vale múltiplos enteros de la constante de Planck como 0, ±1, ±2.

Los electrones, que son partículas fundamentales de espín ± ½, son fermiones. Un ejemplo de bosón es el fotón que tiene spin igual a ±1.

 Hay una diferencia muy importante entre fermiones y bosones: los fermiones obedecen al llamado Principio de Exclusión de Pauli; los bosones no.

Comparison between boson and fermion interactionsCredit: L. Sonderhouse et al., Nat. Phys., 2020, doi:10.1038/s41567-020-0986-6

Según el principio de exclusión de Pauli, no hay dos fermiones que puedan ocupar exactamente el mismo estado cuántico. Si agregamos electrones a un núcleo atómico completamente ionizado, el primer electrón pasará a la configuración de menor energía posible: el estado fundamental. Si se agrega un segundo electrón, encontrará que el estado fundamental ya está ocupado. Para minimizar la energía de su configuración, cae al mismo estado, pero con su giro tomando el valor opuesto al del primer electrón. Cualquier electrón adicional necesita ir a estados de energía cada vez más altos.

Sin embargo, esto no es cierto para los bosones. Puede poner tantos bosones en la configuración del estado fundamental como desee. Al enfriar un sistema de bosones y restringirlos a la misma ubicación, puede colocar tantos bosones en el estado de energía más baja como desee y cuando todos están en el mismo estado cuántico de energía más baja, llamamos a este estado condensado de  Bose-Einstein.

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=403804

El condensado de Bose-Einstein fue propuesto y descrito en la década de 1920 por Albert Einstein y Satyendra Nath Bose. Debido a las limitaciones de la tecnología, este estado de la materia siguió siendo teórico hasta que un equipo de científicos, Eric Cornell y Carl Wieman, pudieron crearlo en 1995 en un gas de rubidio. Un condensado de Bose-Einstein de fotones puede hacer posible generar luz con propiedades láser en el rango de rayos X y UV para aplicaciones de alta precisión, por ejemplo, en tecnología informática donde se utiliza luz láser para grabar circuitos en chips de computadora.

                                             Expulsión del campo magnético. File:EXPULSION.png

File:Meissner_effect_p1390048.jpg

Un imán que levita sobre un superconductor de alta temperatura, enfriado con nitrógeno líquido. La corriente eléctrica persistente fluye sobre la superficie del superconductor y actúa para excluir el campo magnético del imán (ley de inducción de Faraday). Esta corriente forma efectivamente un electroimán que repele el imán.

Análogamente, podríamos intentar lograr un condensado de fermiones de manera similar a un condensado de Bose emparejando fermiones. Un ejemplo del resultado es el estado superconductor que alcanzan ciertos materiales a temperaturas normalmente muy bajas. El estado superconductor de la materia es literalmente superconductor: no presenta resistencia eléctrica en absoluto y los campos magnéticos son expulsados del material. Los metales son buenos conductores eléctricos pero aun así tienen cierta resistencia eléctrica. Debido a la resistencia se pierde algo de energía en forma de calor cuando los electrones se mueven a través del material. En los materiales superconductores esta resistencia eléctrica cae a cero si enfriamos el material por debajo de una cierta temperatura, su temperatura crítica, y por tanto conducen la corriente continua (CC) sin pérdida de energía. Los estados superconductores de la materia se utilizan, por ejemplo, en dispositivos médicos como los que obtienen imágenes por resonancia magnética o en aceleradores de partículas.

Un superfluido es un estado de la materia en el que la materia se comporta como un fluido con viscosidad cero. Un ejemplo es el helio-4. La sustancia, que parece un líquido normal, fluye sin fricción por ninguna superficie, lo que le permite seguir circulando sobre las obstrucciones y por los poros de los recipientes que la contienen, sujeta sólo a su propia inercia.

Otros estados incluyen el estado Hall de giro cuántico en semiconductores bidimensionales especiales, líquidos de giro cuántico en ciertos materiales magnéticos, el líquido String-net, el Dropleton, los cristales de tiempo y el polarón de Rydberg.

Imagen

https://fisicamoderna2mynor.weebly.com/aporte-2.html

Un ejemplo de un estado de alta energía es el plasma de quarks y gluones o la sopa de quarks que existe a temperaturas y/o densidades extremadamente altas. Los quarks son partículas fundamentales de materia. El núcleo de los átomos está formado por protones y neutrones que, a su vez, están formados por 3 quarks. Un gluón es una partícula elemental que media la fuerza fuerte entre quarks, de manera similar al fotón que media la fuerza eléctrica entre partículas cargadas.

https://news.mit.edu/2010/exp-quark-gluon-0609

El plasma de quarks y gluones consta de quarks y gluones libres de la  interacción fuerte que normalmente los confina, por ejemplo, en el interior de los protones y neutrones que forman los núcleos atómicos. Esta situación es similar al plasma convencional del que hablamos al principio del vídeo. En el plasma convencional, los núcleos y los electrones, generalmente confinados dentro de los átomos por fuerzas electrostáticas, pueden moverse libremente. El plasma de quark-gluones se puede crear durante muy muy poco tiempo en grandes colisionadores como el Gran Colisionador de Hadrones en el CERN en Ginebra, o el Colisionador Relativista de Iones Pesados en Long Island, Nueva York al colisionar iones pesados como los iones de oro una velocidad próxima a la de la luz. También se cree que el universo temprano después del Big Bang estaba en el estado de plasma de quark-gluones antes de enfriarse. El plasma quarks y gluones podría ser el líquido más perfecto que conocemos: casi no tiene resistencia a la fricción y viscosidad. La viscosidad mide el “espesor”: por ejemplo, el jarabe tiene una viscosidad más alta que el agua.

El modelo interno de una estrella de neutrones.

File:Neutron_star_cross_section-es.svg

Otro estado interesante de alta energía es la materia degenerada que se puede encontrar a una altísima presión que está solo compensada por el principio de exclusión de Pauli. Los ejemplos incluyen materia degenerada de electrones en estrellas enanas blancas y materia degenerada de neutrones que se encuentra en estrellas de neutrones donde la gran presión gravitacional comprime los átomos con tanta fuerza que los electrones se ven obligados a combinarse con los protones. El estado resultante es tan denso que una cucharada pesa más de 900 mil millones de kg o lo mismo que el peso del Monte Everest.

Otros estados fascinantes incluyen materiales de fermiones pesados, el fluido supercrítico: un estado a temperaturas y presiones suficientemente altas donde desaparece la distinción entre líquido y gas.

Finalmente, un último ejemplo es el condensado de vidrio de color, un tipo de materia que según la teoría existe en núcleos atómicos que viajan cerca de la velocidad de la luz.

Como puede ver, existen muchos estados de la materia, muchos de los cuales tienen aplicaciones prácticas en nuestra vida diaria. Lo más interesante es que solo recientemente se ha vuelto tecnológicamente posible explorar estados más extremos en la física cuántica.

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José L. F. Barbón, nuevo Director del IFT


Tras completarse los tres años del periodo de Dirección de Luis E. Ibáñez, se ha procedido al relevo con la elección de José L. F. Barbón como nuevo Director. Le acompaña Carlos Pena como Vicedirector.

El IFT agradece la dedicación y esfuerzo a Luis durante su mandato, y formula sus mejores deseos a la nueva Dirección.

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El IFT en la Semana de la Ciencia de Madrid 2021


El IFT organiza las siguientes actividades dentro de la Semana de la Ciencia de Madrid 2021:

- Programa de conferencias de divulgación “El Paisaje de la Física Fundamental”, Residencia de Estudiantes, 4, 5, 11 y 12 de Noviembre.

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Escher, El Juego del Calamar y el Nobel de Física 2020


El Juego del Calamar es la nueva serie estrella de Netflix, una historia fascinante en un edificio inspirado en una famosísima obra de M. C. Escher. Abrimos #hiloIFT con curiosidades  físicas y matemáticas de la obra del genial artista… y su relación con el Nobel de Física 2020.

Puedes leer el hilo completo aquí

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