Microondas e infrarrojo

Al igual que las ondas de televisión, las microondas tampoco rebotan en la ionosfera. Por el contrario, atraviesan esta capa atmosférica con facilidad. Estas ondas pueden emplearse, por tanto, para comunicarse con dispositivos mucho más allá de la atmósfera terrestre, como los que se emplean en la exploración espacial.

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 Microondas e infrarrojo

Televisión y radar

Las ondas con frecuencias de 10⁸ Hz no se reflejan en las capas cargadas de la parte alta de la atmósfera conocidas como ionosfera. Por contra, las señales enviadas en estas frecuencias viajan prácticamente en línea recta llegando al espacio. De ahí que estas ondas electromagnéticas se usen en la comunicación con los satélites artificiales. Pero siguen viajando indefinidamente, por ello Carl Sagan consideró la posibilidad de que el discurso de inauguración de las Olimpiadas de Berlín de 1936 de Adolf Hitler, retransmitido por televisión en este rango de frecuencias, hubiese sido recibido por alienígenas.

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 Televisión y radar

Ondas de radio

Longitudes de onda entre 10 m a 10.000 m; frecuencias entre 10⁴ Hz a 10⁷ Hz.
Las ondas electromagnéticas en esta parte del espectro se reflejan muy bien en las capas de iones, cargadas eléctricamente, que existen en las capas altas de la atmósfera (ionosfera). Esta reflexión hace que sea posible detectar ondas de radio a grandes distancias de la fuente. Como las señales de radio tienen longitudes de onda desde decenas a miles de metros, pueden difractarse alrededor de pequeños obstáculos, como árboles o edificios, que no impiden su transmisión, pero colinas de cierta consideración y cadenas montañosas generan “zonas de sombra” donde la señal no llega.

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 Ondas de radio

La existencia de ondas electromagnéticas

Hasta ahora hemos visto cómo los campos magnéticos inducen campos eléctricos y viceversa, y hemos apuntado cómo las ecuaciones de Maxwell relacionan unos con otros. Pero, ¿de dónde sale la idea de la existencia de ondas electromagnéticas? Tenemos todos los elementos para entenderlo muy fácilmente y vamos a verlo paso a paso.

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  La existencia de ondas electromagnéticas

La función de onda de los fermiones de Dirac sin masa en el grafeno

En el grafeno se propagan cuasipartículas de tipo fermión de Dirac sin masa. ¿Se puede observar su función de onda? Para ello habría que confinarlas en una trampa. Se publican dos artículos en Nature Physics que usan un punto cuántico para atrapar estas cuasipartículas y observarlas con un microscopio de efecto túnel (STM). Gracias a ello han podido medir la función de onda asociada a estas cuasipartículas, eso sí, en un estado confinado (semiestable).

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  La función de onda de los fermiones de Dirac sin masa en el grafeno

Ondas de densidad de pares de Cooper en un cuprato

En 1964 se predijo la existencia de ondas de densidad de pares de Cooper en un superconductor. Tras una intensa búsqueda, en 2016 se publica en Nature su primera observación en un cuprato con bismuto, estroncio y calcio (Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+x). Para lograrlo se ha desarrollado una nueva técnica de microscopia de efecto túnel (STM) basada en el efecto Josephson, bautizada como microscopia de efecto túnel Josephson (SJTM).

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  Ondas de densidad de pares de Cooper en un cuprato

Las ondas paranoicas

Las ondas de la telefonía móvil, del wifi, y otras muchas no tienen la capacidad de hacernos daño. Y sin embargo, hay todo un negocio destinado a protegernos de sus supuestos peligros, una estafa en forma construida sobre nuestra ignorancia. Como si nos cobraran por evitar que nos aplasten manadas de unicornios.


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Las ondas paranoicas

Ondas en un tanque de agua que imitan la física del grafeno

La divulgación a un público general suele ser más fácil cuando se realizan experimentos. Pero en muchos casos, como las propiedades electrónicas del grafeno, no es fácil lograrlo. Se publica en American Journal of Physics un experimento para ilustrar las propiedades de las ondas de electrones en el grafeno (que se comportan como fermiones de Dirac sin masa). Un altavoz emite sonidos que pasan a través de una placa de plexiglás con agujeros en distribución hexagonal e inciden en la superficie de un tanque con agua. Como muestra esta fotografía de la superficie del tanque de agua, el resultado son ondas localizadas que se sitúan en una red hexagonal muy similares a los resultados obtenidos mediante simulaciones numéricas por ordenador.

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 Ondas en un tanque de agua que imitan la física del grafeno

#LDOnda: Orgasmos de piel

Orgasmos de piel. Es probable que muchos no hayáis oído nunca antes esta expresión. Pero, con un nombre tan sugerente, si los habéis sentido alguna vez escuchando música, seguro que habréis adivinado a qué se refiere. Los orgasmos de piel son esos escalofríos, esos momentos intensísimos donde la música te sobrecoge de tal manera… que se te eriza el pelo de la nuca y la piel se te estremece desde la espalda hasta los brazos. En inglés y en francés los llaman “chills”, “thrills” o “frisson”, pero creo que bien merecido tienen el nombre en castellano: son orgasmos para la piel.

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 #LDOnda: Orgasmos de piel

¿Los teléfonos móviles son peligrosos para la salud?

Vivimos en un mundo donde las nuevas tecnologías son omnipresentes. Estamos rodeados de aparatos electrónicos en lo que es una nueva era en la historia de la humanidad. Nos hacen la vida más cómoda, más dinámica, más divertida, nos informan, nos entretienen… desde luego que suponen un gran avance para la nosotros pero, a cambio, ¿suponen un riesgo para nuestra salud?

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 ¿Los teléfonos móviles son peligrosos para la salud?

#LDOnda: ¿Qué son las escalas?

La existencia de escalas musicales es un un fenómeno en el que rara vez reparamos (quizás porque lo damos por hecho) y sin embargo, es de lo más peculiar. Cuando uno se para a pensarlo se da cuenta de que la frecuencia del sonido, como el color de la luz, no tiene fronteras: es un todo continuo. Es posible conseguir una transición perfecta entre distintas notas (incluso inevitable en el caso del theremin) del mismo modo que se puede pintar un degradado perfecto entre dos colores: sin saltos ni cambios bruscos. Sin embargo, mientras que en pintura no nos encontramos (en general) que los cuadros estén pixelados o que utilizen sistemáticamente tintas planas (como en los dibujos animados o en el popart), en música es exactamente esto lo que pasa. En música se compone con escalas.

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 #LDOnda: ¿Qué son las escalas?

#LDOnda: ¿Qué es la disonancia?

Se suele pensar en la disonancia como el antónimo de la consonancia. De este modo, si en el capítulo de #LDOnda sobre armónicos decíamos que la consoncia es la sonoridad “agradable” producida sonidos simultáneos extraídos de la misma serie armónica, resulta tentador definir disonancia como la combinación de sonidos que resultan “desagradables” o suenan “mal”.

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 #LDOnda: ¿Qué es la disonancia?