Investigadores Descifran El Código De 'Donas Voladoras'

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¡toroides! ¡toroides! ¡toroides!

Los científicos han descubierto cómo hacer pulsos de luz en forma de rosquilla. Y no, no puedes comerlos, pero esto es un gran problema por al menos otras tres razones:

  1. "Pulsos de luz en forma de rosquilla" es una frase divertida para escribir y pensar.
  2. Los pulsos en forma de rosquilla podrían ayudar a los científicos a explorar extrañas formaciones magnéticas en forma de rosquilla en ciertos tipos de materia.
  3. Por primera vez, los científicos podrían crear ondas con lo que los físicos llaman "funciones dependientes del espacio y el tiempo".

Cada onda electromagnética que se haya creado puede describirse utilizando una ecuación, si conocemos su posición en el tiempo o el espacio, dijo Nikitas Papasimakis, una de las teóricas detrás del descubrimiento y física en la Universidad de Southampton. [La misteriosa física de 7 cosas cotidianas]

Por ejemplo, un pulso electromagnético con forma de onda sinusoidal, como el que se ilustra a continuación, se ve más o menos igual 5 segundos después de aparecer, 30 segundos después de su aparición (o 5 o 30 pies desde donde apareció). ). Para describirlo, solo necesitas conocer su posición en el tiempo o espacio.

Las "donas voladoras" también son olas; son parte de una clase de ondas teóricas especiales que se propusieron por primera vez en 1996 (que también incluyen algo llamado "panqueques enfocados") que son tan extraños y complejos que, para funcionar, las ecuaciones que los describen requieren conocer la posición de las ondas Tanto en el espacio como en el tiempo, Papasimakis dijo a WordsSideKick.com.

Si los científicos generaran una dona voladora en el mundo real, sería la primera vez que los humanos crearan una ola tan complicada.

Una ilustración de una onda donut voladora

Una ilustración de una onda donut voladora

Crédito: N. Papasimakis et al., Phys. Rev B. (2018)

Además de los derechos de fanfarronear, los científicos quieren crear estas olas por una razón más práctica, para que puedan comenzar a comprender un comportamiento extraño que a veces se ve en la materia, dijo Papasimakis.

De hecho, gran parte del trabajo reciente de Papasimakis se ha centrado en este extraño comportamiento de la materia. Bajo ciertas circunstancias, la materia se excita electromagnéticamente. Los científicos tienen una buena comprensión de las versiones más comunes de este efecto, como los imanes de dos extremos que se adhieren a su refrigerador. Pero hay una versión menos común, la "excitación magnética toroidal", básicamente un área con excitación magnética en forma de rosquilla dentro de un trozo de materia, que está gobernada por la física que los científicos aún están descubriendo.

No está muy bien estudiado, dijo Papasimakis, en parte, porque el efecto es muy débil.

Las donas voladoras, dijo, podrían ayudar a los investigadores a investigar estas excitaciones toroidales.

Para generar una dona voladora, los científicos necesitarán construir un material especial que se compone esencialmente de una serie de antenas cuidadosamente dispuestas, según el documento de Papasimakis y sus colegas, publicado el 23 de mayo en Physical Review B. Las antenas podrían ser diferentes Agregó que los tamaños y las distancias se diferencian, según el tamaño de un donut que intentabas generar.

El siguiente paso, dijo, es construir una de estas matrices y disparar una dona voladora en la vida real. Él y sus colegas, dijo, ya están trabajando en ello.

Publicado originalmente en Ciencia viva.


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