jueves, 15 de diciembre de 2011

Conferencia del CERN sobre el bosón de Higgs


Máxima expectación en torno al Higgs



En ciencia la interpretación de un resultado experimental que no es concluyente está sujeta a la postura de los científicos que la realizan. En relación al bosón de Higgs hay dos posturas claras enfrentadas, los que creen que el bosón de Higgs existe (el predicho por el modelo estándar) y los que opinan que el bosón de Higgs no existe (entre ellos los hay radicales, ningún bosón de Higgs existe (pero recuerda que hay pruebas indirectas de que existe el campo de Higgs), y los que opinan que no existe el bosón de Higgs predicho por el modelo estándar, pero sí otros bosones de Higgs diferentes, como los predichos por la supersimetría).


La noticia de ayer se puede interpretar de dos maneras completamente diferentes en función de la postura del físico que lo cuente. Permíteme un resumen de lo que concluyen en vista a los datos publicados en la conferencia de ayer ambos tipos de científicos.


Los físicos que creen que el bosón de Higgs existe. Los datos publicados ayer apuntan claramente a un bosón de Higgs con una masa entre 120 y 127 GeV, con preferencia hacia un valor de 125 GeV. Los datos acumulados por el LHC durante 2011 no son suficientes para decidir si existe un Higgs con una masa de 125 GeV, ya que se requiere analizar cuatro veces más datos para obtener la respuesta definitiva (se espera que estén disponibles a finales de 2012). Sin embargo, con los pocos datos analizados se esperaba observar en alguno de los dos experimentos (ATLAS o CMS) un pico como el observado por ATLAS, que tiene la altura esperada, aunque es un poco más estrecho de lo esperado; una fluctuación estadística es la responsable de que este pico sea menos ancho de lo predicho. Los datos de CMS presentan dos picos muy anchos y de poca altura centrados en 120 GeV y 124 GeV; el primero de los cuales es una fluctuación estadística y el segundo apoya el resultado de ATLAS. Una combinación “a ojo de buen cubero” o por la “cuenta de la vieja” de los datos de ATLAS y CMS demuestra que el pico observado por ATLAS es más ancho de lo que parece y tiene la anchura esperada para un Higgs de 125 GeV, con lo que es una señal inequívoca de que existe un Higgs de 125 GeV. La combinación oficial de los datos de ATLAS y CMS que se publicará en marzo de 2012 ofrecerá una prueba inequívoca de esta afirmación. En el verano de 2012 el pico observado ayer será visible claramente tanto en ATLAS como en CMS y tendrá la anchura que tiene que tener para confirmar fuera de toda duda que existe el Higgs, aunque solo se podrá hablar de descubrimiento definitivo en diciembre de 2012 o cuando se hayan analizado, al menos, una cantidad de datos similar a cuatro veces los datos acumulados en 2011. La conferencia de ayer es una señal inequívoca de que el bosón de Higgs existe.


Los físicos que creen que el bosón de Higgs no existe. Los datos publicados ayer excluyen que exista un bosón de Higgs salvo en el intervalo de masas entre 117 y 127 GeV y dentro de este intervalo todo apunta a una falsa alarma ya que aunque ATLAS apunta a un Higgs con una masa de 125 GeV, CMS con más datos analizados apunta a lo contrario. Los datos acumulados por el LHC durante 2011 no son suficientes para decidir si existe un Higgs con una masa entre 117 y 127 GeV, pero sí son suficientes para excluir un Higgs en dicho itervalo. Una fluctuación estadística es la responsable de que no se haya podido excluir de forma definitiva la partícula de Higgs. El pico observado por ATLAS es mucho más estrecho de lo esperado para un Higgs de 125 GeV, sobre todo en la parte derecha, porque CMS excluye claramente un Higgs con una masa igual o mayor que 127 GeV. Por ello, el pico observador por ATLAS es una fluctuación estadística, similar a las fluctuaciones estadísticas observadas por CMS sobre un Higgs con 120 GeV y con 124 GeV. Más aún, CMS ha presentado un análisis más completo que el de ATLAS pues ha estudiado más datos y en más canales de búsqueda (5 en lugar de 3). Por ello, la información aportada por CMS es más fiable que la de ATLAS y cuando se publiquen nuevos datos sobre ATLAS apoyarán lo observado por CMS. No se deben combinar los datos “a ojo de buen cubero” o por la “cuenta de la vieja” y hay que esperar a la combinación oficial de los datos de ATLAS y CMS que se publicará en marzo de 2012 y que seguramente excluirá de forma casi definitiva un Higgs en el intervalo de masas entre 117 y 127 GeV. En el verano de 2012 ya se sabrá con seguridad que el bosón de Higgs del modelo estándar no existe y se iniciará la búsqueda de otros bosones de Higgs más exóticos.


En resumen, los mismos datos se pueden interpretar de dos maneras diferentes y creo que es importante que el público en general lo tenga claro. El anuncio de ayer fue una gran noticia para la física, pero hay que explicarla bien para que no parezca que el CERN juega al cuento de “Pedro y el lobo” con la gente. fonte: clique aqui e aqui

Bosón de Higgs


¿Qué es el bosón de Higgs?
Es una partícula elemental que juega un papel esencial en el mecanismo por el que se origina la masa de todas las partículas del Universo. Es, también, la última partícula subatómica que queda por detectar para completar el Modelo Estandar, el "catálogo" de los componentes fundamentales de la materia. Todas las demás partículas predichas en ese modelo han sido ya descubiertas en los laboratorios de física.
¿Qué es un bosón?
Todas las partículas fundamentales que existen se dividen en dos categorías, fermiones y bosones. Los primeros son los constituyentes íntimos de la materia, mientras que los segundos transportan las varias fuerzas de la Naturaleza. Así, mientras que un protón, un neutrón o un electrón son fermiones, otras partículas, como los fotones, los gluones o las partículas W y Z son bosones. Las tres últimas transortan, respectivamente, las unidades mínimas de las fuerzas electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.
¿Cómo aporta el bosón de Higgs masa a las demás partículas?
En la década de los 60, el físico británico Peter Higgs predijo la existencia de un campo que permea todo el Universo, conocido como el "campo de Higgs". Y de la misma forma en que el fotón es el componente fundamental de los campos electromagnéticos, también debe de existir una partícula asociada al campo de Higgs. La masa de las diferentes partículas estaría causada por una “fricción” con el campo de Higgs. Las más livianas se moverían fácilmente por el campo de Higgs, mientras que las más pesadas lo harían con mucha mayor dificultad. Si no existiera el campo de Higgs, todas las partículas, sin importar su masa, se moverían a la velocidad de la luz.
¿Cómo se puede detectar el bosón de Higgs?
No es posible detectar directamente al bosón de Higgs, ya que una vez que se produce se desintegra casi instantáneamente dando lugar a otras partículas elementales más comunes. Lo que sí que puede verse son sus “huellas”, en forma de partículas resultantes de su proceso de desintegración. Eso es lo que se busca en el gran acelerador LHC.
¿Y si no se descubre el bosón de Higgs?
Habría que replantear el Modelo Estandar y lo que creemos saber sobre el origen de la masa de las partículas. La no detección del Higgs obligará a formular nuevas teorías y a explorar nuevos campos de la Física que puedan ofrecer una respuesta.
Vea mas información en el siguiente link clique aquí

Richard Feynman - Cómo buscar una nueva ley




Richard Feynman sobre cómo buscar una nueva ley en ciencia.
Universidad Cornell, 1964

martes, 13 de diciembre de 2011

Las escuelas matan la creatividad



 Sir Ken Robinson plantea de manera entretenida y conmovedora la necesidad de crear un sistema educativo que nutra (en vez de socavar) la creatividad.


El premio Nobel de física cae sobre un universo acelerado


El premio Nobel de física de este año fue otorgado a tres científicos por descubrir que la expansión del universo se está acelerando. El estudio de supernovas junto a las leyes de la relatividad especial hace posible la aparición de una energía que en vez de atraer, repele, a la que conocemos hoy como energía oscura.

El CERN halla indicios de que los neutrinos viajan más rápido que la luz



 El CERN halla indicios de que los neutrinos viajan
más rápido que la luz Son resultados preliminares por lo que se esperan
experimentos de contraste Sería un descubrimiento revolucionario, pero se
necesitan pruebas y tiempo


domingo, 4 de diciembre de 2011

Stephen Hawking formula grandes preguntas sobre el universo.

 










Stephen Hawking pregunta sobre algunos de los Grandes Interrogantes sobre nuestro universo: ¿Cómo comenzó el universo? ¿Cómo comenzó la vida? ¿Estamos solos?. Y plantea de qué modo nos podemos aproximar a responderlas.

Einstein explica E=mc² con sus propias palabras

Michio Kaku: “Estamos aplastando la curiosidad de los niños”




lunes, 20 de septiembre de 2010

Sobre el principio de incertidumbre generalizado en gravedad cuántica

El proceso de medición en la física es de fundamental importancia, y más aún dentro de la teoría cuántica, pues, es el mismo proceso de medir alguna magnitud física cambia el estado cuántico del sistema en cuestión. Más aún, ciertos pares de magnitudes cuánticas (como la posición y el momento o la energía y el tiempo) no pueden ser medidas simultáneamente con precisión arbitraria, es decir, la precisión con la que se conoce una magnitud depende de la precisión con la que se conoce la otra. En otras palabras, mientras mas precisamente se conoce una de las magnitudes menos precisamente se podrá conocer la otra, esto se conoce como principio de incertidumbre de Heisenberg (establecido en forma de desigualdades) y es un concepto fundamental en la teoría cuántica.
Bueno, hasta ahora solo he hablado de mecánica cuántica, ¿Que tiene que ver todo esto con una teoría cuántica de la gravedad entonces?; Una teoría de gravedad cuántica debería incluir de cierto modo un principio de incertidumbre. Esto es lo que se llama "Principio de incertidumbre generalizado" y fue descrito por primera vez en la teoría de cuerdas, mostrando que es imposible medir distancias menores que la longitud característica de la cuerda.
Una relación parecida surge al considerar un experimento pensado que involucra un proceso de medición en presencia de gravedad, si intentamos medir distancias cada vez mas pequeñas, las fluctuaciones de energía en la región de la métrica que se esta midiendo se hacen mas grandes, y el radio gravitacional (asociado con la energía) se hace mas pequeño.
Se muestra, así, que este radio gravitacional llega a tomar un valor crítico en el cual es igual a la distancia que se desea medir, dicha longitud critica es, en efecto, la longitud de Planck; en este punto se origina un micro agujero negro.
Es decir, la región mínima observable tiene un ancho de la longitud de Planck; cualquier detalle mas refinado es ocultado por el horizonte de eventos del micro agujero negro. Mas aun, cualquier esfuerzo para medir mas allá de dicha región resultara en una fluctuación de energía mas grande y por lo tanto en una región inobservable mayor.
En resumen, se obtiene una generalización para el principio de incertidumbre cuando se consideran situaciones de medición en la cuales la gravedad es importante, y es la presencia de la gravedad la que causa la formación del micro agujero negro cuyo horizonte hace inobservable la región dentro de el.
Cabe mencionar que este experimento pensado se lleva a cabo considerando que el espacio tiempo es continuo a toda escala, a diferencia de lo que sostiene la teoría de Gravedad Cuántica de Lazos (Loop Quantum Gravity), seria interesante ver si es que se puede obtener un principio de incertidumbre partiendo de dicha teoría para ver si concuerda con los obtenidos usando otras aproximaciones a la Gravedad Cuántica.
El experimento pensado se discute con mucho mas detalle en el articulo de Fabio Scardigli "Generalized Uncertainty Principle in Quantum Gravity from Micro Black Hole Gedanken Experiment".