Todo comenzó con una pregunta incómoda… ¿qué era la luz? Ya en la la edad media, Alhacén concluyó que la luz era "algo" que los objetos emitían o reflejaban, y podía ser percibido por el ojo humano. De hecho el gran investigador musulmán realizó el primer trabajo científico sobre óptica, estudiando su comportamiento físico… pero, no lograba responder la pregunta fundamental: ¿qué es la luz?

La luz se comporta como una partícula y como una onda. Desde los días de Einstein, los científicos han estado tratando de observar directamente ambos aspectos de la luz al mismo tiempo. Ahora, los científicos de la EPFL han logrado capturar la primera instantánea de este doble comportamiento.

Los anillos de Aharonov-Bohm ilustran la interacción de cuasipartículas y campos magnéticos. Los fotones no tienen carga eléctrica luego no les afectan los campos magnéticos. Pero los fotones confinados son cuasipartículas que pueden interaccionar con los campos magnéticos. Por ello se puede desarrollar un anillo de Aharonov-Bohm para fotones confinados. En este anillo se propogan fotones en un sentido y huecos de fotones en el sentido contrario, igual que en un anillo de electrones se propagan electrones y huecos.

El entrelazamiento cuántico podría parecer estar más cerca de la ciencia-ficción que de la realidad física. Pero según las leyes de la mecánica cuántica (una rama de la física que describe el mundo a la escala de los átomos y las partículas subatómicas), el entrelazamiento cuántico es en realidad algo del todo real.

Un cuarteto de investigadores, tres de ellos españoles, ha publicado en Physical Review Letters la adición de seis nuevas partículas al modelo estándar de la Física para explicar cinco de sus cuestiones pendientes.

El mundo que nos rodea está construido principalmente por bariones, partículas compuestas por tres quarks. ¿Por qué no hay antibariones, teniendo en cuenta que, tras el Big Bang, la materia y la antimateria aparecieron en exactamente la misma proporción? Después de muchas décadas de investigación, todo parece indicar que los físicos se hallan más cerca de responder a esta pregunta gracias al experimento LHCb del CERN.

Hace más de 40 años se predijo que los neutrinos, unas partículas sin carga y apenas masa, podrían interaccionar con el núcleo atómico completo, en lugar de solo con los neutrones y los protones por separado. Ahora un grupo internacional de investigadores lo ha confirmado experimentalmente en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EE UU) con el detector de neutrinos más pequeño del mundo.

La colaboración internacional T2K, que lanza haces de neutrinos o antineutrinos entre dos laboratorios japoneses separados casi 300 km, ha presentado una nueva medida que refuerza la posibilidad de que la simetría entre la materia y la antimateria puede ser violada en la oscilación de estas partículas. Sus experimentos sobre la llamada violación CP o de carga-paridad sugieren que existe una diferencia entre las probabilidades de oscilación de neutrinos y antineutrinos.

Físicos del centro donostiarra DIPC y la Universidad del País Vasco, junto con investigadores alemanes, han conseguido cronometrar con extrema precisión la emisión de electrones y explicar por qué los más rápidos terminan llegando los últimos. El motivo es que en el reino del attosegundo encuentran barreras de energía más altas y se quedan un tiempo ‘bailando’ alrededor de los núcleos atómicos.

La distribución de carga del electrón es la esfera más perfecta que se ha logrado medir (LCMF, 25 May 2011). Esta medida se realizó de forma indirecta, gracias a limitar el valor máximo del momento dipolar eléctrico (EDM) del electrón, d. En el año 2011 se publicó en Nature que |d|<1,05 × 10−27 e cm, al 90% CL; en 2014 ACME publicó en Science que |d|<9,4 × 10−29 e cm, al 90% CL. Ahora JILA EDM publica en Physical Review Letters que |d|<1,3 × 10−28 e cm, al 90% CL; este valor, 1,5 mayor que el de ACME, es interesante porque fomenta la competencia entre ellos. Tanto JILA como ACME han prometido que, en menos de un año, reducirán el error en un factor de 20. Gracias a ello se allana el camino hacia la medida más precisa de la esfericidad del electrón.

Los científicos han estado observando fragmentos extremadamente pequeños de desechos, conocidos como micropartículas, que se liberaron en el medio ambiente durante el desastre inicial en 2011. Los investigadores descubrieron el uranio a partir de combustible nuclear integrado o asociado a micropartículas ricas en cesio emitido por los reactores de la planta durante las fusiones. Las partículas encontradas miden solo cinco micrómetros o menos. El tamaño de las partículas significa que los humanos podrían inhalarlas.

De acuerdo con el modelo cosmológico estándar y el modelo estándar de física de partículas, existen en el universo cuatro interacciones o fuerzas fundamentales: la gravitación, la interacción electromagnética, y las interacciones fuerte y débil, que regulan el funcionamiento de los átomos y las partículas elementales. En particular, la fuerza débil afecta a todas las partículas elementales: leptones y hadrones, al revés que la interacción fuerte, que afecta sólo a los hadrones.