viernes, 28 de diciembre de 2012

Cuantos y Cuerdas en el 2012.


Para despedir este año 2012 que estamos a punto de terminar me gustaría hacer un breve repaso de las distintas entradas que hemos ido publicando a lo largo del año.

Nuestro blog comenzaba su andadura allá por Marzo de este año con una presentación a modo de declaración de intenciones para sin más preámbulos sumergirnos en nuestro pasado más remoto gracias a este paseo desde el Big-bang.

En Marzo también quisimos compartir con vosotros unas espectaculares fotografías estelares que nos hacían disfrutar de la belleza de nuestro cosmos.

El mes de Abril lo aprovechamos para intentar aclarar algo acerca de las tormentas solares que se venían produciendo, y han seguido, ya que nos encontramos en un máximo solar.

Después de un pequeño parón, en Agosto retomamos nuestra actividad al mismo tiempo que inaugurábamos nuestra cuenta en Twitter. Proseguíamos el mes con la recomendación de la pagina web de Hablando de Ciencia para después hacer un modesto homenaje a Neil Armstrong que nos acababa de dejar.

Seguimos en Septiembre con las recomendaciones de fotografías, ya habréis podido comprobar que nos encantan, en este caso con unas impactantes fotos de nuestro satélite realizadas desde nuestro planeta. Continuamos con nuestra participación en el Carnaval de la Física con la creencia de que Einstein está más vivo que nunca, confirmándose a día de hoy predicciones realizadas en su momento. Y como la realidad supera mil veces a la ficción finalizamos el mes con un viaje de los Simpsons a la Estación Espacial Internacional.

En Noviembre os mostramos un experimento que verificaba (una vez más) la Teoría de la Evolución de Charles Darwin.

Y ya para finalizar, el mes de Diciembre lo dedicamos a acercarnos a la interesante historia del descubrimiento de la radiación cósmica de fondo y como brillante colofón cerramos el año con la noticia de la elección por parte de la revista Science del Bosón de Higgs como descubrimiento del año.

Y esperando que estas entradas hayan sido de vuestro agrado sólo me queda despedirme de vosotros hasta el año que viene dónde os espero con nuevas e interesantes entradas, al menos eso espero, para seguir disfrutando de esta aventura de la ciencia.

Y no olvidéis que también estamos en Twitter dónde podréis seguir al momento nuestras nuevas entradas así como otras noticias y curiosidades relacionadas con la ciencia. CuantosyCuerdas@CuantosyCuerdas

 Y recordad: Magia.., no, Ciencia!!



 



domingo, 23 de diciembre de 2012

El Bosón de Higgs: Descubrimiento del año.


Peter Higgs en el LHC del CERN, Ginebra.

La revista Science acaba de publicar, como viene siendo habitual, un listado con los 10 avances del año, y este 2012 que estamos a punto de terminar el primer puesto lo ocupa el descubrimiento del Bosón de Higgs, lo que le vale el reconocimiento de "Descubrimiento del año 2012".

Ahora bien, ¿qué es el más que famoso ya Bosón de Higgs? Mi propósito es tratar de dar una explicación sencilla y muy básica para aquellos que aún no han conseguido hacerse una idea de lo que se trata. Y para los que ya lo saben, pues nunca está de más leer o recordar algo de esta esquiva partícula que parece que puede haber sido por fín acorralada por la ciencia.

Vamos allá... Actualmente la teoría más convincente y precisa acerca de los constituyentes básicos de la materia, es decir los ladrillos que forman todo el Universo se llama Modelo Estándar de Física de Partículas. Esta teoría proporciona explicaciones de una precisión sin precedentes acerca de las partículas subatómicas que forman la materia (electrones, quarks...) así como de las fuerzas portadoras (fotones, por ejemplo). Cabe resaltar que pese a ser una teoría que funciona tan bien se sabe que es incompleta puesto que no proporciona una explicación para la gravedad y además choca, es decir, es incompatible con la Teoría de la Relatividad General de Einstein que explica la gravedad.
Pero prescindiendo de este detalle, nada insignificante, pero que no nos interesa para nuestra explicación sumerjámonos en el Bosón de Higgs.

Podemos decir que el Bosón de Higgs nace de la intención de tratar de explicar de qué manera las partículas adquieren masa. De forma experimental se ha comprobado como unas partículas tienen más masa que otras y algunas carecen de ella, el fotón es una partícula sin masa por ejemplo.
Para explicar esto en los años sesenta Peter Higgs predijo la existencia de un campo, similar a otros como el campo electromagnético, que impregnaría todo el universo y sería responsable de otorgar masa a las partículas.

Este campo lo bañaría absolutamente todo, implicando que el vacío no existiría ya que estaría lleno del campo de Higgs. Al tratarse de un campo necesita de una partícula responsable de transmitir su fuerza, su interacción, al igual que el campo electromagnético precisa de una partícula portadora, los fotones.
Como se trata de una partícula portadora de fuerza tiene que ser un bosón, y el nombre de Bosón de Higgs es en homenaje a la persona que lo predijo, Peter Higgs.

Pero, ¿Cómo proporciona la masa a las partículas este Bosón? Lo que el modelo estándar nos dice es que todas las partículas carecen de masa propia y la adquieren al "rozarse" con este campo de Higgs que lo impregna todo. Algunas partículas "rozarían" mucho con este campo adquiriendo mucha masa (en comparación con otras), otras lograrían pasar con menor "rozamiento", teniendo de esta manera menor masa y finalmente otras conseguirían moverse sin rozar lo más mínimo con este campo con lo que no adquirirían nada de masa, serían partículas sin masa.

De esta manera el campo de Higgs y su Bosón explica la adquisición de masa por las partículas elementales, pero esto fue sólo una predicción de Peter Higgs hace más de 40 años.... hasta que el 4 de julio de este año como todos sabéis el gran colisionador de Hadrones (LHC) del CERN en Ginegra logró con una gran precisión detectar tan escurridiza partícula.

Portada de la revista Science.


¿Por qué ha habido que esperar tanto y por qué decimos que es casi seguro que se ha detectado?
Para conseguir que "salgan a la luz" los Bosones de Higgs se necesitan unas energías altísimas y para conseguirlas lo que los científicos hacen básicamente es acelerar partículas (protones básicamente) hasta que llegan a velocidades cercanas a la de la luz, luego las hacen chocar frontalmente entre sí y observan lo que sucede. El Bosón de Higgs es una partícula que se desintegra rápidamente, es decir una vez producida desaparece inmediatamente. Por lo tanto lo que los científicos hacen es acelerar los haces de partículas (protones) en el interior del acelerador de partículas (LHC) en sentidos contrarios y hacerlos colisionar en un punto preciso dónde una serie de sensores recogen datos de la colisión que luego son analizados. Realmente lo que se analizan son partículas que se han producido debido a la supuesta desintegración del Bosón de Higgs y se comprueba a ver si son las que cabría esperar suponiendo que se hubiera obtenido algún Bosón de Higgs.

Lo que se anunció el 4 de julio fue que se habían obtenido unos resultados, fruto de los datos de las millones de colisiones, que cuadraban con lo que cabría esperar de la desintegración de un Bosón de Higgs, pero también podría ser debido a otras posiblidades, como el azar, aunque el nivel de precisión otorgado fue de 5 sigmas lo que significa que estamos hablando de un nivel de confianza del 99.99994%.

Bueno... pues espero haber contribuido de alguna manera a acercaros a esta partícula que explica tanto sobre lo que estamos constituidos, somos una maraña de partículas subatómicas, y sobre el maravilloso medio en el que nos movemos... el Universo.

Y llegados a estas alturas del calendario sólo me queda desearos un feliz solsticio de invierno y despedirme de vosotros hasta el año que viene deseando que hayáis disfrutado de todas las entradas publicadas.

No te pierdas ni una entrada y mantente informado sobre el mundo de la ciencia, siguenos en Twitter en Cuantosycuerdas@Cuantosycuerdas

Y recuerda Magia..., no, Ciencia!!







domingo, 2 de diciembre de 2012

¿Sabes qué es la radiación cósmica de fondo?

Radiación cósmica de fondo.

 La radiación cósmica de fondo podríamos decir de una manera aproximada que es el "eco" que aún podemos "escuchar", en realidad ver y no de forma directa, que queda de la gran explosión, el Big Bang , que dió origen a nuestro universo actual. Es la reminiscencia del gran estallido que creó hace unos 13.700 millones de años todo lo que a día de hoy existe: planetas, estrellas, galaxias ...etc, incluído el espacio y el tiempo que también se originó en aquella explosión primigenia.

Esta radiación cósmica de fondo o radiación de fondo de microondas, como también se la conoce, fue descubierta hace relativamente poco tiempo y de una manera muy curiosa a la vez que fortuita.
Allá por el año 1965 dos físicos norteamericanos, Arno Penzias y Robert Wilson, estaban probando un detector de microondas que les iba a permitir establecer conexión con satélites en órbita cuando se produjo un hecho inesperado. El detector empezó a captar mucho ruido por lo que ambos científicos pensaron primero que había un problema en el propio aparato de medida y posteriormente incluso limpiaron la antena de restos de excrementos de paloma creyendo que estos podrían interferir en la señal y estar provocando el ruido.

Una vez revisado y limpiado todo el sistema el ruido seguía produciéndose y además de una forma muy curiosa, daba igual donde enfocasen la antena ya que el ruido parecía provenir de todos los sitios y con la misma intesidad lo que descartaba cualquier influencia de otro equipo relativamente cercano.
Hecho todo esto y viendo que el ruido se mantenía día y noche y a lo largo de todo el año, es decir que no le afectaba la rotación de la Tierra ni su movimiento alrededor del Sol, parecía claro que la fuente del ruido, descartado cualquier fallo interno, tenia que provenir de fuera del Sistema Solar e incluso de fuera de nuestra galaxia. Ahora bien, qué era ese extraño ruido que captaban Penzias y Wilson.

Robert Wilson y Arnold Penzias.

La casualidad y las paradojas de la vida hicieron que la solución se encontrase a poca distancia del Laboratorio Bell en New Jersey donde ambos trabajaban. Concretamente en la Universidad de Princeton donde se encontraban trabajando Bob Dicke y Jim Peebles. Ambos estudiaban una hipótesis según la cual los primerísimos momentos del universo debieron de ser extremadamente calientes, densos y con un brillo incandescente. Peebles y Dicke creian que aún tendríamos que poder "ver" esa luz puesto que al ocurrir en zonas muy remotas del universo todavía nos estaría llegando. Pero del mismo modo, debido a la expansión del universo esa luz primitiva estaría tan desplazada hacia el rojo que nos llegaría en forma de radiación de microondas. Y era esa radiación la que estaban buscando Peebles y Dicke para confirmar su teoría.

Y  ahora para poder cerrar el circulo volvemos a Penzias y Wilson que al enterarse de que Peebles y Dicke estaban buscando una radiación de microondas que confirmara su teoría, se dieron cuenta que era precisamente la que ellos habían hallado de forma totalmente involuntaria y que proporcionaba la prueba que aquellos necesitaban. Sin habérselo propuesto habían dado con la solución del problema y habían descubierto la luz, el "eco" del Big Bang.  En 1978 Penzias y Wilson fueron galardonados con el premio Nobel de Física por este descubrimiento. No sabemos la cara que se les quedo a Peebles y Dicke.

A modo de curiosidad podemos decir que cuando en las televisiones antiguas (analógicas) poníamos un canal donde no estuviera sintonizada ninguna emisora y veíamos esa característica niebla, el 1% de la señal que captábamos estaba recogiendo esa radiación cósmica de fondo que aún permanece fruto del Big Bang.
O sea que cuando creíamos no ver nada estábamos viendo muchísimo, estábamos asistiendo al momento de la formación del universo y pudiendo contemplar el "eco"que a día de hoy aún impregna  todo lo que nos rodea. Así que no estaría de más recuperar nuestras antiguas televisiones, sintonizar esta niebla y poder disfrutar de algo mucho más interesante que lo que emiten la mayoría de los canales actuales.

Y recordad : Magia..., no, Ciencia!!

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