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Francis VillatoroJosé EdelsteinIgnacio CrespoHéctor SocasLuisa AchaerandioGastón Giribetlhc como sincrotron relativistaciclotrón para velocidades sublumínicasdiferencia velocidad ciclotron sincrotronsincrociclotrones recordados por oyentescolisionadores sincrociclotrones aceleraciónciclotrón versión avanzada sincronizabaHéctor SocasFrancis VillatoroLHCespectro de FloquetSenuro de IndogarioYouTube25 micrasradiación Máser ciclotrónicaHewittAlex GrielichNatalia CotevaManfred BayerNature CommunicationsJosé EdelsteinNature CommunicationNature Physics
Ciclotrón versión avanzada sincronizaba
Ep575: Radioseñal; Peste; Dimensión Oscura; Tumores; Cristales de Tiempo
15 de octubre de 20269 momentos
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Francis Villatoro interrumpe a Héctor Socas para mencionar que muchos oyentes recordarán los sincrociclotrones, una versión avanzada del ciclotrón.
…O sea, si yo tengo un campo magnético de un kilogaus y meto un electrón por ahí, va a empezar a girar con una frecuencia característica de 2,8 gigahercios, que es una pasada. O sea, imagínense pues eso, casi 3.000 millones de veces por segundo, ¿no? y entonces lo que pasa aquí es que tenemos ese efecto. A veces se habla de ciclotron y a veces de sincrotron. Por ejemplo, en el LHC habrán oído hablar de que es un sincrotron. La diferencia es la velocidad. Se habla de sincrotron cuando es relativista, la velocidad de las partículas. Y si es más lento, mucho más lento que la velocidad de la luz, pues se habla de ciclotron por el hecho de que está dando vueltas. Como anécdota Héctor, de interrumpo, muchos oyentes recordarán que existían unos colisionadores que se llaman sincrociclotrones, existió el ciclotron y una versión más avanzada, sincronizaba, porque en el sincotron se aceleraba e iba subiendo la velocidad hasta que se alcanzaba un radio óptimo, en el sincrociclotron se lograba directamente empezar inyectando desde el radio y se llaman ciclotrones. Pues fíjate, no tenía ni idea de ese detalle. Pues esa es la parte, digamos, fácil, ¿no? Luego hay otra parte un poquito más compleja que es lo de la inestabilidad de máser, pero que viene a ser algo muy parecido al láser, para los que sepan un poco de la física del láser. El láser se da cuando tienes en…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro interrumpe a Héctor Socas para mencionar que muchos oyentes recordarán los sincrociclotrones, una versión avanzada del ciclotrón.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1lhc como sincrotron relativistaciclotrón para velocidades sublumínicasdiferencia velocidad ciclotron sincrotronsincrociclotrones recordados por oyentescolisionadores sincrociclotrones aceleraciónciclotrón versión avanzada sincronizaba…O sea, si yo tengo un campo magnético de un kilogaus y meto un electrón por ahí, va a empezar a girar con una frecuencia característica de 2,8 gigahercios, que es una pasada. O sea, imagínense pues eso, casi 3.000 millones de veces por segundo, ¿no? y entonces lo que pasa aquí es que tenemos ese efecto. A veces se habla de ciclotron y a veces de sincrotron. Por ejemplo, en el LHC habrán oído hablar de que es un sincrotron. La diferencia es la velocidad. Se habla de sincrotron cuando es relativista, la velocidad de las partículas. Y si es más lento, mucho más lento que la velocidad de la luz, pues se habla de ciclotron por el hecho de que está dando vueltas. Como anécdota Héctor, de interrumpo, muchos oyentes recordarán que existían unos colisionadores que se llaman sincrociclotrones, existió el ciclotron y una versión más avanzada, sincronizaba, porque en el sincotron se aceleraba e iba subiendo la velocidad hasta que se alcanzaba un radio óptimo, en el sincrociclotron se lograba directamente empezar inyectando desde el radio y se llaman ciclotrones. Pues fíjate, no tenía ni idea de ese detalle. Pues esa es la parte, digamos, fácil, ¿no? Luego hay otra parte un poquito más compleja que es lo de la inestabilidad de máser, pero que viene a ser algo muy parecido al láser, para los que sepan un poco de la física del láser. El láser se da cuando tienes en…
Héctor Socas explica cómo una onda electromagnética puede interactuar con electrones en movimiento ciclotrónico, amplificando la energía de la onda si sus frecuencias coinciden.
Habla: Héctor SocasPalabras #17onda electromagnética y electrones ciclotrónicosresonancia electrón onda en faseamplificación energía onda por electrones…Lo que pasa es que aquí la situación es diferente, no hay una cavidad resonante en la que hay un gas, sino que aquí son los propios electrones en ese movimiento ciclotrón los que entran en resonancia con ondas, alguna onda electromagnética que se propague, Si resulta que una onda tiene la misma frecuencia con la que el electrón está girando en ese giro ciclotrón, pues le va a ayudar; o sea, cada vez que él, imaginemos que el electrón hace un giro mientras se va moviendo y se encuentra en cada fase del giro, se encuentra con la onda en la misma fase entonces si la onda está dando un empujoncito en una dirección, pues cada vez que el electrón da el giro se encuentra la onda en la misma fase, se produce ahí ese acoplamiento, esa resonancia entre el electrón y la onda y es más probable que el electrón contribuya a amplificar la energía de esa onda. Es un poco el equivalente clásico; no sé si están de acuerdo ustedes Francis y José, que saben más de la distinción entre cosas clásicas y cuánticas. Si quisiéramos entender un láser de forma clásica, a lo Mejor sería la forma de verlo, como un electrón dando vueltas y una onda que viene y la onda le empuja y le ayuda en algún momento con esa resonancia a dar el salto de energía. No lo sé, pero vamos, sí, Francis pone cara de que no: no es una analogía. Pero…
Héctor Socas y Francis Villatoro continúan explicando las características de la radiación Máser ciclotrónica, comparándola con los púlsares y destacando su naturaleza estocástica y menos predecible.
Habla: Héctor SocasPalabras #10radiación máser ciclotrónica estocásticapúlsares y naturaleza organizadainestabilidad de máser y direcciones impredeciblesradiación sincrotrónica no relativista…magnético o en diferentes puntos de una misma línea se disparan diferentes ráfagas, cada una con la frecuencia asociada al campo magnético correspondiente; o sea que se producen digamos como, tiene algo de pulsar en el sentido que hay una emisión de radio que Sale del polo magnético, pero el púlsar es como más organizado. Esto es como un poco más estocástico porque son como chispazos que se dan cuando ocurre la inestabilidad de Máser y en principio pues salen en direcciones que no son totalmente predecibles en un momento dado. Vale, entonces, o sea aquí es radiación Máser ciclotrónica porque no es relativista, sino sería sincrotrónica. Eso es. Entonces, digamos, focalización de esa luz en más o menos un cono; no es un cono tan colimado como en el caso de la radiación sin crotron, sino que es un cono mucho más ancho. Sí, es un cono muy abierto, pero es la superficie del cono, no el volumen. Lo que pasa es que no hay un cono para todo el planeta, sino hay un cono para cada punto que emite el máster. Entonces, si la inestabilidad se produce a lo largo de una determinada región, nosotros no vemos el exoplaneta, pero si hay una región de 100…
Francis Villatoro menciona un fenómeno viral de metrónomos que se sincronizan en plataformas online.
Habla: Francis VillatoroSignificado #6metrónomos sincronizados en youtubefenómeno viral de francis villatorodesincronización inicial de metrónomosrelojes de péndulo sincronización hewittsistemas oscilatorios mecanismo de acoplamientometrónomos plataforma sincronización…quizás, porque igual que hay cristales de espacio, pues de tiempo y esto lo hemos comentado alguna vez en el programa y Francis nos trae ahora un trabajo que habla de una vuelta de tuerca sobre estos sistemas que es la posibilidad de tenerlos en sincronía. Sí, todo el mundo conoce; bueno ha visto seguro en algún vídeo en YouTube, porque son vídeos muy virales. Eso poner una plataforma y un conjunto de metrónomos y mover los metrónomos de manera síncrona y vemos como están perfectamente desincronizados en una plataforma común, pues acaban sincronizándose y acaban todos moviéndose al mismo ritmo, ¿no? Esto es una cosa que ya observó, se observó hace siglos, ¿no? Con Hewitt, lo observó, por ejemplo, con relojes de péndulo ¿no? Poniendo dos relojes de péndulo sobre una plataforma, observó que se sincronizaban ¿no? Eso obviamente se puede hacer con sistemas oscilatorios si hay algún tipo de mecanismo de acoplamiento, esa plataforma en el caso de los metrónomos, pero algún tipo de interacción física que acople sistemas oscilantes y se ha publicado un artículo que parte o su raíz es. Un artículo previo que se publicó en la revista Nature Physics en el año 2024, que propuso lo que en aquel momento se bautizó como cristal de tiempo continuo. Es un sistema realmente muy curioso; parte de los autores del nuevo artículo son también autores de…
Francis Villatoro explica cómo, al introducir trillones de átomos de silicio con impurezas, se generan trillones de osciladores funcionando y plantea una pregunta sobre si estos osciladores se sincronizan.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11 · Palabras #15osciladores de silicio con impurezassincronización de osciladores como moitrónomoscomportamiento oscilatorio desfasado de osciladoresciclo límite doble en osciladoressincronización de cristales de tiempo continuoseñal óptica continua nature communicationsfrecuencia adecuada para oxidadores…que se llamó cristal de tiempo continuo. Y lo curioso es que asociado a cada impureza de silicio que yo he introducido, que se introduce un electrón; esos electrones en general están relativamente cerca de esos silicios. Tengo un oscilador de este tipo. Es decir, que si yo dopo con trillones de átomos de silicio, tengo trillones de osciladores funcionando. Es decir, claro, una pregunta que parece como relativamente obvia es ¿Y se sincronizan estos osciladores como se sincronizan los moitrónomos? Porque a priori, si yo exploro el comportamiento local de estos osciladores, alrededor de donde se encuentran las impurezas de silicio con unas señales ópticas de prueba, yo puedo ver cómo se comportan y veo que básicamente se comportan con un comportamiento oscilatorio que es similar pero que está desfazado, cada uno está en un momento distinto de ese ciclo límite doble que es el que da lugar al comportamiento oscilatorio es lo mismo que los metrónomos cuando yo los pongo en diferentes posiciones iniciales y están oscilando, todos oscilan, depende de la altura de la masa, las diferentes frecuencias, pero no están sincronizados. Aquí es que yo puedo introducir; estoy forzando con esa onda continua a una cierta frecuencia, puedo introducir una nueva señal continua óptica a una frecuencia adecuada que hace que se sincronicen todos los oxidadores, todos estos cristales de tiempo continuo. Se publicó este año en Nature Communications; esto requiere un ajuste bastante preciso de ese nuevo forzamiento. que es el que provoca, que es el que provoca, según, realmente no hay un buen modelo que explique esto con completo detalle y ahí habrá que desarrollar modelos teóricos mejores que los que ahora mismo se tienen, pero tú tienes, tú exploras dos puntos del…
Francis Villatoro explica cómo se puede generar un estado de sincronización en múltiples osciladores mediante una señal continua y cómo estos pierden la sincronización al retirar dicha señal.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #9regiones materiales sincronizadas señalosciladores vibran sincronizados artículofases oscilatorias diferentes materialsincronización osciladores señal continuafuerzas interelectrónicas larga escalainteracciones electrón electron sincronización rápidametrónomos plataforma sincronización…comportamientos de cristal de tiempo a una frecuencia bien picada determinada y a otra frecuencia diferente y ahora cuando metes una señal adecuada, continua, de repente se sincroniza y aparece en todo el material que tú exploras una única frecuencia. Tú tienes un material en el que vas pudiendo explorar diferentes regiones y ves que cada una aparentemente está sincronizada a su ritmo; todos tienen, todos siguen el mismo, digamos, comportamiento oscilatorio, pero como con una fase diferente. Y ahora metes una señal a una frecuencia adecuada que hace que todos de repente se sincronicen. Entonces el mecanismo todavía no se entiende; en el artículo proponen, y aquí estamos hablando del orden de 10 a las 9 osciladores que se ponen todos a vibrar de manera sincronizada. Es decir, estamos provocando, tenemos un sistema en El que podemos, con una situación continua, generar un estado de sincronización de todos, que después yo quito esa señal y acaban desincronizándose. Y lo que se plantea como explicación es que aparecen unas fuerzas interelectrónicas de larga escala que son las responsables de esa; son el equivalente a esa plataforma en la que se encuentran los metrónomos. Estas fuerzas de gran escala aparentemente son las responsables de que ocurra muy rápidamente la sincronización y son interacciones electrón-electrón. Eso, en principio, es algo muy, muy interesante, pero hay que confirmarlo ¿vale? O sea, los modelos de juguete que se incorporan en este artículo en Nature Communications son, bueno, dan estimaciones de tamaño. O sea, ellos tienen que la frecuencia, cuando todos se sincronizan, tiene una frecuencia; la distancia respecto a las otras…
Francis Villatoro describe un estudio prometedor sobre sistemas de sincronización a gran escala, destacando su capacidad para sincronizar mil millones de osciladores mediante una señal y observar cómo se desincronizan al retirar dicha señal.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3 · Palabras #6sincronización de osciladores con señalsistema de sincronización a gran escaladesincronización al retirar señalestudio de francis villatorosincronización no local cristales tiempo continuosemiconductor senuro de indogariocadena de sincronización material…partículas físicas, estamos hablando de cuasi partículas de tipo electrón, pero bueno, en cualquier caso son objetos que se pueden describir de manera cuántica y estamos sincronizando, pues eso, una barbaridad de sistemas de osciladores, del orden de esos. De mil millones, usando únicamente excitando una señal que yo la excito y tengo la sincronización, la quito y después se desincronizan, desincronizan. Entonces, en ese sentido es un trabajo muy interesante porque promete estudiar sistemas de sincronización a una escala que hasta ahora no hemos podido estudiar; y eso es lo que me llama un poco la atención de este trabajo. El trabajo, si queréis, el título es Non-Local Synchronization of Continuous Time Crystals in a Semiconductor, o sea, sincronización no local de cristales de tiempo continuo en un semiconductor, porque sea Senuro de Indogario es un semiconductor, la sincronización es no local, porque yo bombeo una cierta región y en esa cierta región se acaban como, Es como si hubiera una especie de cadena de sincronización, como si se propagara esa sincronización entre todos. Pero claro, se está hablando de cristales de tiempo continuo porque estos autores bautizaron como cristal de tiempo continuo a sus osciladores basados en un único electrón asociado a impureza de silicio. O sea, yo digo, porque aquí se está rompiendo una…
Francis Villatoro explica que el resultado observado cumple con las propiedades esperadas para un fenómeno de sincronización, haciendo referencia a herramientas de dinámica no lineal y métricas para cuantificarla.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7 · Palabras #3frecuencia común en exploración de materialregión del material sincronizadaseñal vista por francis villatorosincronización y dinámica no linealespectro de floquet en sistemasmétricas para cuantificar sincronizaciónfrancis villatoro explica sincronizaciónmétricas específicas validan sincronizaciónoscilación de frecuencias distintasincronización en nature communicationrevisores de nature physicsartículo llamativo de villatoro…hay que confirmar que realmente estamos viendo lo que queremos que estamos viendo Porque que tú calcules el espectro de respuesta, lanzas una señal de prueba y observas en esa señal de prueba que el espectro se ha picado en una frecuencia diferente a la Que tenía antes y tú dices: bueno, pues, y esa frecuencia además es común cuando vas explorando diferentes regiones del material, por lo que aparentemente toda esa región del material está toda sincronizada, pero es solamente la única señal que han visto ¿vale? Es un resultado espectacular, pero habrá que verificar que todo Esto cumple con todas las propiedades que uno espera de una sincronización porque cuando uno estudia el comportamiento de sincronización, pues hay una serie de herramientas de la dinámica no lineal que se han desarrollado para entender todo lo que es la sincronización asociada al espectro de Floquet de los sistemas que están en sincronización. Hay una serie de medidas, de métricas que te permiten cuantificar la sincronización pero que además te permiten garantizar y Validar que de verdad ha habido una sincronización que no se han aplicado y que tendrán que ser aplicadas para que los expertos en sincronización digan: sí, aquí hay una sincronización; no vale con que antes parecía que oscilaban a frecuencias distintas y ahora resulta que oscilan todos a la misma, eso es lo único. Por eso quizás este artículo ha llegado a Nature Communication y no ha llegado a Nature Physics o ha llegado a Nature porque probablemente los revisores han dicho, señores, tranquilidad, ¿eh? O sea, aquí parece que hay sincronización. Pero bueno, es un artículo muy llamativo y yo creo que esto se acabará confirmando. Lo que queda por hacer son una serie de análisis que básicamente son análisis matemáticos estándares y habrá que ver si se hacen o no, pero yo creo que sí que se harán y confirmarán que realmente, y después hay que construir nuevos modelos teóricos para ver…
Héctor Socas comenta sobre una afirmación de Francis Villatoro respecto a la reacción esperada de los expertos en sincronización y sugiere que demostrarían su expertise poniéndose de acuerdo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16 · Palabras #7atracción artículo experimental sincronizacióncomunidades científicas problema sincronizaciónplataforma física estudio sincronización experimentalexperto en sincronización y francisco villatoroescala micrométrica como dimensión oscurabacterias y dimensión oscura…una estimación de escala y por lo tanto es un distancia muy grande comparada con la región alrededor del silicio donde yo espero que se esté moviendo el electrón y por lo tanto por eso se habla de interacción no local, pero todo eso va a haber que confirmar. Lo bueno de este tipo de artículos experimentales, que ofrecen una cosa tan llamativa como que la estamos hablando en el podcast, es que va a atraer la atención de mucha gente y de varias comunidades diferentes que van a atacar este problema desde diferentes puntos de vista. Y esperemos que lo confirmen y esto se convierta en una de las mejores plataformas físicas que existen para estudiar la sincronización a nivel experimental. A mí me ha hecho gracia que Francis dice que y ahora los expertos en sincronización tendrán que decir que tal, tal, tal, y lo dirán a la vez. Bueno, o no. Eso sería muy redondo, ¿no? Si realmente son expertos en sincronización, que lo demuestren. Se pondrán de acuerdo. Claro, claro, se sincronizarán. Aquí la escala no local es micrométrica, son del orden de las 25 micras. Qué casualidad, como la dimensión oscura. Hay que ver, ¿eh? Hay algo que pone todo el programa de manera transversal, ¿no? Bacterias, dimensión oscura. Está interseccionando todo, ¿no? Así. Pero yo digo: estas estimaciones son estimaciones con un modelo muy de juguete y entonces, basado en la estimación del área proyectada, del haz, de bombeo, sobre el material, etcétera y que haciendo un modelo tan de juguete pues habrá que hacer estudios muy…