Las partículas podrían viajar hasta el infinito a través de un campo magnético.

Nciencia | 11:25 | 0 comentarios

Que una partícula escape al infinito significa dos cosas: que no parará nunca y algo más.  Respecto a la primera cuestión, una partícula puede no detenerse nunca pero puede quedar atrapada, dando vueltas eternamente alrededor de un punto, sin salir de una región acotada.

No obstante, el ‘algo más’ sugiere que su trayectoria vaya más allá de los límites establecidos. Si nos imaginamos una superficie en forma de esfera de un radio tremendamente enorme, la partícula terminará atravesando dicha superficie hacia fuera, por muy grande que sea el radio.

Experimento para visualizar campos magnéticos.
Imagen: Windell Oskay.
 
Por ahora sólo es un estudio matemático teórico, pero dos investigadores de la UCM (Universidad Complutense de Madrid), Antonio Díaz Cano y Francisco González Gascón) acaban de probar que en ciertas condiciones los campos magnéticos pueden enviar partículas al infinito. Su estudio ha sido publicado en Quarterly of Applied Mathematics prestigiosa revista de la Sociedad Matetmática Americana (AMS de sus siglas en inglés).

Los investigadores han confirmado a través de ecuaciones que, algunas partículas cargadas pueden escapar al infinito. Una de las condiciones principales es, que las cargas se muevan bajo la acción de un campo magnético creado por espiras de corriente situadas en un mismo plano. Además se han de cumplir otros requisitos, como que la partícula deba encontrarse en algún punto de ese plano, con una velocidad inicial paralela al mismo y suficientemente lejos de las espiras.
No afirmamos que estas sean las únicas condiciones para escapar al infinito, podría haber otras, pero hemos confirmado que en este caso se produce el fenómeno” “Nos hubiera gustado poder probar algo más general, pero las ecuaciones son mucho más complejas”. afirmó el director de la investigación Diaz-Cano.

Los investigadores reconocen que este estudio se plantea en situaciones ideales, “con un campo magnético y nada más”. La realidad siempre presenta otras variables a tener en cuenta, tales como el rozamiento, así que todavía queda lejos la posibilidad real de viajar hacia el infinito.


Y con esas, el movimiento de partículas en campos magnéticos es un problema de  importancia en campos como la física de plasmas o la aplicada. Algunos de los retos que afrontan  los científicos que estudian la energía nuclear de fusión es el confinamiento de partículas en campos magnéticos.


Aceleradores de partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) también utilizan campos magnéticos. Bajo estas condiciones, las partículas no escapan al infinito, sino que permanecen dando vueltas hasta que adquieren la velocidad requerida en los experimentos.
_____________________________________________________________________________________
Fuente: AMS |SINC
Diario de Referencia: A. Díaz-Cano and F. González-Gascón. Escape to infinity in the presence of magnetic fields. Quart. Appl. Math., August 26, 2011; 70 (2012), 45-51

0 comentarios