lunes, 21 de marzo de 2011

La «máquina de Dios», cerca de descubrir una dimensión oculta

La «máquina de Dios», cerca de descubrir una dimensión oculta

Físicos del LHC creen que están en condiciones de encontrar el bosón de Higgs y partículas de materia oscura el próximo año

Día 22/11/2010 - 14.37h
Los científicos a cargo del LHC sueñan con un 2011 lleno de gloria. Un equipo compuesto por más de 3.000 físicos de primer nivel trabaja en el detector Atlas, y sus responsables creen que el próximo año se observarán partículas masivas como el bosón de Higgs, se descubrirán dimensiones extras, y obtendrán partículas relacionadas con la materia oscura.
El impresionante acelerador de partículas del CERN
La historia del acelerador de partículas más grande, potente y caro jamás construido se parecía más en su primer capítulo a una comedia de enredos que a un exitoso experimento científico. A pesar de todos los cálculos cuidadosamente elaborados durante años, la que para algunos era “la máquina de Dios” falló casi en el mismo momento en que se inauguró. Finalmente, y varios meses después de lo originalmente previsto, el acelerador de hadrones comenzó a trabajar como sus creadores habían imaginado. Las buenas noticias comenzaron a llegar, y casi todos los meses nos enteramos de algún nuevo éxito conseguido por este gigantesco anillo sellado al vacío y enterrado decenas de metros bajo tierra entre Suiza y Francia. Ahora, los responsables de diseñar los experimentos que se llevan a cabo en las instalaciones del CERN han adelantado lo que esperan lograr a lo largo del año próximo.
Martine Bosman, una investigadora del Institut de Física d'Altes Energies (IFAE) en el campus de la Universitat Autònoma (UAB) que fue elegida el más pasado como presidenta del Consejo del experimento Atlas para el período 2011-2014, explica que el detector Atlas, uno de los cuatro que posee el LHC, es el que posiblemente produzca más noticias a lo largo del año próximo.
«Terreno desconocido»
Al igual que los otros tres, este enorme dispositivo se encarga de registrar lo que ocurre cuando colisionan partículas a muy altas energías. Pero lo que hace diferente a Atlas es su “falta de especialización”. Mientras que los detectores -al menos dos de ellos- fueron diseñados para observar eventos concretos, éste es capaz de detectar un amplio espectro de fenómenos. La razón de este diseño “multifuncional” se debe a que las energías en juego dentro de este acelerador son tanto más grandes que las alcanzadas anteriormente que, según Bosman, “entramos en terreno desconocido en el que no sabemos qué vamos a encontrar. Hemos preferido diseñar un detector generalista para intentar que, cuando ocurra algo inesperado, no se nos escape.”
Atlas comenzó a escupir resultados el pasado marzo. Los físicos aún están analizando los datos obtenidos a partir de esa fecha, y han “redescubierto” casi todas las partículas que integran ese catálogo denominado “Modelo Estándar”, algo así como el "abc" de la física de partículas. Lejos de ser una pérdida de tiempo, todo ese trabajo ha permitido confirmar que Atlas funciona perfectamente, y que está listo para realizar descubrimientos nuevos.
Cerca del bosón de Higgs
Y es en ese aspecto donde 2011 podría ser “el año del LHC”. Los responsables de aparato confían en que en algún momento del próximo año, finalmente podrán “ver” el bosón de Higgs, una masiva (y hasta hoy, hipotética) partícula elemental cuya existencia ha sido predicha por el modelo estándar de la física de partículas. Su importancia radica en el papel que desempeña en la explicación del origen de la masa de las otras partículas elementales. Otra posibilidad que se estudia es que la máquina revele la existencia de dimensiones no descubiertas hasta ahora, o incluso la generación de partículas relacionadas con la “materia oscura”.
Los que seguimos con atención los resultados obtenidos por el LHC lo tenemos bastante difícil. Por un lado, es imposible no entusiasmarse con estas predicciones. Cualquiera de estos hallazgos significaría un gran avance para la física, que tarde o temprano se traducirían en nuevos y mejores aparatos destinados a hacer nuestras vidas un poco más interesantes. Y por otro, no podemos olvidar anuncios semejantes que luego de un tiempo desaparecen de los portales de noticias y son olvidados sin pena ni gloria. Solo nos queda esperar, y ver qué ocurre en 2011. Más de 3.000 físicos están trabajando para lograr estos objetivos, así que es posible que tengan éxito en -al menos- una de estas cuestiones.

El primer Universo era un líquido

El primer Universo era un líquido

Físicos del LHC recrean los primeros microsegundos tras el Big Bang a 10 billones de grados y se llevan algunas sorpresas

Día 08/12/2010 - 12.10h
Como prometía, la «máquina de Dios» continúa de sorpresa en sorpresa. Los físicos del Gran Acelerador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) de la Organización Europa para la Investigación Nuclear (CERN), han llegado a una insólita conclusión tras realizar un experimento a altos niveles de energía, en el que recrearon los «primeros microsegundos después del Big Bang». Tras acelerar una serie de partículas, el equipo cree que, en esos primeros momentos, el Universo no solo era muy caliente y denso, sino que, y aquí viene la novedad, se comportaba como un líquido.
U. Birmingham
Los físicos aceleraron e hicieron chocar entre sí partículas a altas energías


















Los científicos, entre los que se encuentran investigadores de la Universidad de Birmingham (Reino Unido), aceleraron y chocaron entre sí núcleos de plomo en las más altas energías posibles en el detector Alice del LHC, el anillo circular situado a cien metros bajo tierra en la frontera entre Suiza y Francia. De esta forma, generaron unas «bolas de fuego» subatómicas muy calientes y densas, recreando los primeros microsegundos después del Big Bang a temperaturas de 10 billones de grados.
En estas altísimas temperaturas, la materia normal se mezcla en una exótica sopa primordial conocida como plasma quark-gluón. Varios modelos de la física teórica predicen que ese plasma se comportaría como un gas a estos altos niveles de energía, pero los primeros resultados de los científicos del LHC los echan por tierra. No es precisamente un gas lo que han descubierto los investigadores. «Estos primeros resultados parecen sugerir que el Universo se comportó como un líquido muy caliente inmediatamente después del Big Bang», afirma David Evans, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Birmingham. Aunque tampoco es la primera vez que se sugiere esta idea, los experimentos anteriores, realizados en EE.UU., habían sido realizados a bajas energías, y se desconocía lo que ocurriría cuando se subiera el pistón. Ahora ya no hay duda.
A por otras dimensiones
Esta conclusión llega siete meses después de que la «máquina de Dios» comenzara a colisionar protones a alta energía. «Estamos aprendiendo más sobre los inicios del Universo», se alegra Evans. Con toda probabilidad, no será, ni mucho menos, el último resultado. Los científicos esperan que en los próximos meses el LHC vuelva a proporcionar nuevos descubrimientos. Los responsables de otro de sus detectores, el Atlas, creen que el próximo año serán capaces de encontrar el evasivo bosón de Higgs, descubrir dimensiones extras y obtener partículas relacionadas con la materia oscura.

La «máquina de Dios» seguirá en marcha en 2012 en busca del bosón de Higgs

Los físicos deciden no llevar a cabo el «apagón» previsto para finales de este año y funcionar a bajas energía














El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha anunciado tras la reunión que marca su plan anual en Chamonix (Francia) que el LHC, el m



ayor acelerador de partículas del mundo que esta institución opera en Ginebra (Suiza), funcionará hasta el final de 2012, con una pequeña parada técnica a finales de 2011. La energía de colisiones de los haces de partículas que circulan por el acelerador será de 3,5 teraelectronvoltios (TeV), la mitad de la potencia total. Esta decisión da a los experimentos del LHC una buena oportunidad de encontrar nuevas partículas en los próximos dos años, antes de que el acelerador entre en una parada durante 2013 para preparar el funcionamiento a mayor energía en 2014.

“Si el LHC continúa mejorando en 2011 como lo hizo en 2010, tendremos un año muy estimulante por delante”, ha señalado el director de Aceleradores y Tecnología del CERN, Steve Myers. Inicialmente estaba previsto que el LHC continuara funcionando a 3,5 TeV por haz hasta final de 2011 antes de entrar en una parada técnica larga en 2012, necesaria para preparar la máquina para su funcionamiento a la energía total para la que fue diseñada, de 7 TeV por haz. Sin embargo, el excelente funcionamiento de la máquina en su primer año completo de operación ha obligado a replantear estos planes.

“Si las perspectivas del LHC se cumplen, la extensión a dos años en la operación de la máquina puede proporcionar datos muy valiosos para dilucidar los siguientes pasos a dar en la búsqueda de alternativas al Modelo Estándar”, explica Teresa Rodrigo, investigadora del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-Universidad de Cantabria) y presidenta del Consejo de la colaboración CMS, uno de los experimentos del LHC.

“Este nuevo programa de trabajo retrasa unos años el objetivo de alcanzar la energía máxima para la que el LHC está diseñado, pero puede permitir dilucidar cuestiones importantes como la existencia o no de la partícula de Higgs o la región de masa en que éste se encuentra, cuestiones que permitirán revisar con bases más solidas la estrategia científica europea para la próximas décadas que se revisará en 2012”, argumenta Rodrigo.

Hacia una «nueva física»

Las mejoras en el funcionamiento esperadas en 2011 deberán incrementar la tasa con la que los experimentos pueden obtener datos. Esto conduciría a obtener suficientes datos en 2011 para hacer posibles la observación de indicios sobre “nueva física”, si es que existen nuevas partículas al alcance del LHC en su nivel actual de energía.

Sin embargo, convertir estos indicios en un descubrimiento requerirá más datos de los que pueden ser recopilados en un año, de ahí la decisión de posponer la parada larga un año. Si no hay nueva física en la región de energía actualmente explorada por el LHC, su funcionamiento a lo largo de 2012 dará a los experimentos los datos necesarios para explorar completamente esta región de energía antes de pasar a una mayor.

“Con el LHC funcionando tan bien en 2010, y las mejoras esperadas, hay una oportunidad real de que nuevas partículas puedan estar a nuestro alcance a final de año”, ha dicho el director de Investigación del CERN, Sergio Bertolucci. “Si la naturaleza es amable con nosotros y la más ligera partícula supersimétrica, o el bosón de Higgs, está al alcance de la energía actual del LHC, los datos que esperamos obtener al final de 2012 las pondrá a nuestro alcance”.

El calendario anunciado hoy prevé que los haces vuelvan a circular por el LHC en febrero, funcionando hasta mediados de diciembre de 2011. Entonces habrá una parada técnica corta para volver a comienzos de 2012.

La «máquina de Dios» puede encontrar una partícula que viaje en el tiempo

La «máquina de Dios» puede encontrar una partícula que viaje en el tiempo

Dos físicos proponen una controvertida teoría en la que un extraño tipo de materia, el Singlet de Higgs, se movería hacia el pasado o el futuro en el LHC

Día 21/03/2011 - 11.04h
CERN

Además de ser el experimento científico más grande del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) podría transformarse en la primera máquina fabricada por el hombre que sería capaz de hacer que cierta forma exótica de materia viaje hacia atrás o hacia adelante en el tiempo. Tom Weiler y Chui Man Ho, físicos de la Universidad de Vanderbilt (Nashville, Tennessee), han sorprendido al mundo con una controvertida teoría que, según ellos, no viola ninguna de las leyes de la física o las limitaciones experimentales, admitiendo además que se trata de una posibilidad muy remota. De hecho, no descartan que el LHC esté recibiendo ya algunas señales sutiles, generadas por experimentos futuros donde una rarísima partícula llamada Singlet de Higgs es el principal actor de esta teoría.

Jenni Ohnstad / Vanderbilt
Ilustración de la teoría del viaje del Singlet de Higgs

Uno de los objetivos principales del LHC es encontrar el esquivo Bosón de Higgs, la partícula hipotética que los físicos invocan para explicar por qué las partículas como los protones, neutrones y electrones tienen masa. Si el colisionador tiene éxito en la producción del Bosón de Higgs, algunos científicos predicen que se creará una segunda partícula, llamada Singlet de Higgs, al mismo tiempo. Según la teoría propuesta por Weiler y Ho, estos maillots tendrán la capacidad de saltar a una dimensión extra (quinta) en la que se podrán mover hacia adelante o hacia atrás en el tiempo y aparecer en el futuro o en el pasado. No serviría para hacer viajar personas u objetos, pero quizá sí para enviar mensajes al pasado o al futuro, y también para recibirlos, como sugieren los autores de la teoría. Una de las formas de verificar si esta teoría es correcta es analizar los resultados de los detectores a la espera de cualquier señal proveniente de algún experimento futuro. Por otro lado, la teoría se encarga de especificar que sólo este tipo de partículas especiales tienen la propiedad de “viajar en el tiempo” descartando por completo a los seres humanos.

La teoría de Weiler y Ho se basa en la teoría M, una "teoría del todo". Un pequeño grupo de físicos teóricos ha desarrollado la teoría-M hasta el punto de que puede adaptarse a las propiedades de todas las partículas subatómicas y las fuerzas conocidas, entre ellas el peso, pero requiere de 10 u 11 dimensiones en lugar de las conocidas cuatro (las tres del espacio más la del tiempo). Esto ha llevado a sugerir que nuestro universo puede ser como una membrana (brane) de cuatro dimensiones flotando en un espacio-tiempo multi-dimensional.

De acuerdo con este punto de vista, los elementos básicos de nuestro universo están adheridos de manera permanente a la membrana y por lo tanto no pueden viajar en otras dimensiones. Sin embargo, hay algunas excepciones. Existen científicos que argumentan que la gravedad puede ser una de estas, por ejemplo, ya que es más débil que otras fuerzas fundamentales, y se “dispersa” en otras dimensiones. Otra excepción posible es la propuesta del Singlet de Higgs, que responde a la gravedad, pero no a cualquiera de las fuerzas básicas de la física.

Weiler comenzó a investigar sobre la posibilidad de viajar en el tiempo hace seis años para explicar las anomalías que se habían observado en varios experimentos con neutrinos. Los neutrinos son partículas apodadas “fantasma”, ya que reaccionan muy poco con la materia ordinaria. Millones de neutrinos atraviesan nuestros cuerpos cada segundo sin que nos enteremos de ello y sin que nos afecten. Weiler y sus colegas Heinrich Pas y Pakvasa Sandip de la Universidad de Hawai se aproximaron a una explicación sobre las anomalías observadas en los neutrinos apoyándose en la existencia de una partícula hipotética llamada Neutrino Estéril. En teoría, los neutrinos estériles son mucho menos perceptibles que los neutrinos regulares, ya que interactúan sólo con la fuerza gravitatoria. Como resultado, los neutrinos estériles son otra partícula que no está unida a la membrana antes mencionada y también se las puede considerar como capaces de viajar a través de otras dimensiones. De este modo, Weiler, PAS y Pakvasa propusieron que los neutrinos estériles podrían viajar más rápido que la luz tomando atajos a través de otras dimensiones. Según la teoría de la Relatividad General de Einstein, hay ciertas condiciones bajo las cuales viajar más rápido que la velocidad de la luz equivale a viajar hacia atrás en el tiempo. Esta base teórica llevó a los físicos a especular sobre los viajes en el tiempo. Si Weiler y Ho están en lo cierto con su nueva teoría, el LHC podría, quizás, comenzar a captar señales provenientes de otros tiempos que no son los nuestros.

viernes, 18 de marzo de 2011

Llega la luna llena "gigante"

En la noche del 19 de marzo, se producirá un fenómeno astronómico que nos "acercará" la luna.



Una imagen de la luna llena. | EFE


En la noche del 18 al 19 de marzo la luna aparecerá más grande y brillante de lo habitual. La razón, que pasará muy cerca de nosotros –a 356.577 kilómetros- en su órbita elíptica alrededor de la Tierra. El fenómeno se denomina perigeo.

En concreto, el astro parecerá un 14 por ciento mayor y un 30 por ciento más brillante y el fenómeno será especialmente llamativo al atardecer. No se podrá ver de nuevo hasta 2029.

jueves, 17 de marzo de 2011

España llevará su tecnología a Marte en una misión de la NASA

España llevará su tecnología a Marte en una misión de la NASA

Reconstrucción del robot de la misión de la NASA en Marte. | NASA/JPL-Caltech

Reconstrucción del robot de la misión de la NASA en Marte. | NASA/JPL-Caltech

Tecnología espacial española -una antena y un sensor- llegará por primera vez a Marte a finales de este año con la misión de la NASA 'Mars Science Laboratory' (MSL), que tiene como objetivo analizar al máximo detalle el suelo y la atmósfera del planeta rojo.

Para el desarrollo de esta misión, las ministras de Defensa, Carme Chacón, y de Ciencia, Cristina Garmendia, han presidido esta mañana la firma de un acuerdo de cooperación entre el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), el CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial) y la NASA.

El acuerdo de ejecución sobre la cooperación de la misión del laboratorio científico en Marte será suscrito, en la sede del INTA, por su director, Jaime Jesús Denis Zambrana; el director general del CDTI, Arturo Azcorra, y el embajador de EEUU en España, Alan Solomont.

Una antena y un sensor de medición

España aporta a la misión una antena de alta ganancia y un sensor de medición del entorno marciano, según han avanzado a Efe fuentes del sector de tecnologías de la Defensa.

Entre otras cuestiones, la tecnología española permitirá recoger datos e información sobre viento, presión, humedad y temperatura de la atmósfera, así como niveles de radiación ultravioleta en suelo marciano.

España, en concreto la compañía Astrium España, a través de EADS Casa Espacio, ha construido el sistema de antena de alta ganancia (potencia) que irá integrada en aparato no tripulado a Marte que irá dentro de la misión MSL, que tiene previsto lanzar la NASA desde Cabo Cañaveral el último trimestre de este año.

La antena española, que se encargará de enviar información directamente a la Tierra, ofrece la ventaja de que, como el vehículo donde va instalada es orientable, no tiene que cambiar necesariamente su orientación para 'hablar' con la Tierra, según ha explicado la compañía fabricante.

La misión de la NASA cuenta con una inversión de 2.300 millones de dólares y la participación de Rusia, Canadá, Alemania y Francia, además de EEUU y España.

Platón nos dio el punto de partida para Buscar la Atlántida

A pesar de las críticas, Richard Freund, investigador de National Geographic, insiste en que todos los indicios sitúan la mítica ciudad perdida bajo las marismas de Doñana



National Geographic













«¿Por qué íbamos a fijarnos en las Bermudas o en la India cuando tenemos un punto de partida que nos dice que está ahí?». Richard Freund, arqueólogo e investigador de la Universidad de Hartford (Connecticut, EE.UU.), está convencido de que, debajo de las marismas del Parque Nacional de Doñana, pudo existir, hace 11.000 años, una ciudad de diseño circular que coincide con la descripción que Platón hizo de la mítica Atlántida. Freund dirige el equipo internacional de investigadores que, con el respaldo de la National Geographic Society, busca la urbe perdida en el noroeste de Cádiz. La investigación ha sido duramente criticada desde algunos sectores de la comunidad científica, que la consideran prácticamente una fantasía, pero el grupo insiste en las posibilidades reales de su teoría. «Platón decía que la Atlántida estaba cerca de las columnas de Hércules, lo que en la actualidad llamamos el Estrecho de Gibraltar, y eso es un punto de partida muy específico», apunta a este periódico.

El grupo a las órdenes de Freund ha invertido dos años de trabajos para situar la Atlántida en el mapa, aunque éste reconoce que lo que se esconde bajo las marismas no tiene por qué ser necesariamente la mítica ciudad perdida. «Utilizamos las fuentes antiguas en serio, pero no literalmente. Si dentro de miles años alguien buscara las famosas Torres Gemelas de finales del siglo XX, sabría que todo el mundo en esa época las emplazaba en Nueva York, así que tendría que buscar allí», explica. En realidad, el historiador intenta «probar o refutar» una hipótesis de dos científicos alemanes, Werner Wickboldt y Rainer Kühne, quienes afirmaron que, mientras examinaban unas fotos de satélite de Doñana, habían detectado estructuras que se parecían mucho a las que Platón describía en su historia de la Atlántida en el Timeo y en el Critias. La leyenda podía hacerse realidad. Entre 2006 y 2009, Freund y un equipo de investigadores, entre ellos varios del CSIC y de la Universidad de Huelva, comenzaron a trabajar sobre el terreno.

Las tareas incluyeron «prospecciones arqueológicas, estudios de radares capaces de penetrar la tierra, extracción de muestras geológicas y de perforación, fotografías aéreas desde alturas diferentes, sedimentos, análisis de polen y micro-fauna....». El arqueólogo se extiende en una serie de técnicas científicas para refutar a aquellos que critican su trabajo, precisamente, por poco científico. «La ciencia se hace al avanzar en una hipótesis», reflexiona. Los investigadores también emplearon pruebas de radiocarbono, magnetometría y cartografía digital, y analizaron algunos fragmentos de cerámica.

¿Un paraíso?

Preguntado por el aspecto que podría haber tenido la Atlántida, Freund sujeta las riendas de su imaginación. «No describimos un paraíso ni sabemos la forma en la que la ciudad se organizó, ni siquiera lo hermosa que era», matiza. Sí cree que la ciudad se vino abajo por un cataclismo, seguramente un terremoto y un brutal tsunami parecido al que ha sufrió Japón la semana pasada.

El equipo tiene la intención de volver a las costas andaluzas para realizar nuevas investigaciones. El trabajo hecho hasta ahora saldrá a la luz en un documental del National Geographic Channel que podrá verse en los próximos meses en España.