[Ciencia] El botón no. El bosón. De Higgs. Que dijo que tenía que estar ahí en 1964.

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Parece una tendencia en estos días. Hacer bromas con el “botón de Higgs“. Aunque puedo prometer y prometo que esta mañana en un determinado establecimiento comercial que no digo para no retratarme, el “tendero” le ha llamado el “botón de Higgs“. Y lo contaba muy serio a una clienta. Luego no estaba, aparentemente, haciendo una broma.

Hay historias en la ciencia que realmente son bonitas. Más cuando los humanos que no las vivimos nos enteramos de ellas. Lo cual no suele suceder. El 80% de la audiencia televisiva puede agruparse en un momento dado ante 22 muchachotes enseñando las garrillas jugando al pelotón en una pradera rodeada de gradas para que el público se ponga morado de gritar, animando a veces a sus preferidos, insultando muchas otras a los odiados contrarios. Pero para encontrar divulgación científica hay que bucear profundamente en las parrillas televisivas, donde en ocasiones alguna televisión pública programa algo, o en algún canal de pago.

Y me parece que la del bosón de Higgs lo es. Bonita. Fue predicho. Deducido en el contexto de uno de los modelos teóricos con el que trabajan los físicos, el modelo estándar. Hace casi 50 años. Se le puso el nombre de Peter Higgs, uno de los científicos que trabajaron en la cuestión, que a sus 83 años habrá sentido la felicidad cuando los científicos del CERN de la elevada probabilidad que los experimentos muestran de que exista esta partícula elemental. Pero fue uno de los diversos que trabajaron en un contexto para permitir la consolidación de una teoría científica. La ciencia es un impulso colectivo. Es cierto que de vez en cuando existen personas que impulsan con su trabajo personal de forma sobresaliente el conocimiento científico. NewtonDarwinEinstein,… Pero lo hacen siempre sobre la base del trabajo de otros. Y otros vendrán que los corregirán o mejorarán su trabajo.

Toda teoría científica es un modelo hipotético que hay que confirmar. Mediante observaciones y/o experimentos. Casi 50 años ha tardado el avance de la tecnología y los dineros en poner a disposición de los  científicos los medios necesarios para confirmar el modelo teórico. Y el final de la historia está llegando a su fin. Que seguramente será el principio de nuevas historias. De nuevas preguntas que hacerse y de nuevos descubrimientos que realizar.

Esta noticia ha sido un punto de optimismo en un mundo donde este sentimiento cada vez tiene menos cabida. Para mí en particular, mucho más estimulante que las gestas de los muchachotes en calzón corto que he mencionado antes. Que sinceramente,… no me dicen gran cosa. O nada en absoluto. Soy un raro.

Gruta del Aquelarre (4019)

Gruta del Akelarre en Zugarramurdi,… tierra de “brujas”. Cuanto queda todavía para racionalizar el conocimiento humano y abandonar las supersticiones que nos inundan…

[Ciencia] El bosón de Higgs,… está… o no está, pero se le espera… o no

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En estos días, la prensa corriente y moliente, la canallesca, se ha hecho eco de las noticias que iban saliendo del CERN en relación a las investigaciones que realizan en sus aceleradores de partículas, y más concretamente en el potente LHC. Uno de los objetivos que se buscan es confirmar experimentalmente la hipótesis que formuló Peter Higgs en los años sesenta según la cual la masa de las partículas elementales y sus derivadas se adquiere por la interacción de las mismas con un campo de energía que se encontraría permeando todo el universo. Esta interacción estaría mediada por una partícula, el llamado bosón de Higgs, que es la estrella periodística de toda esta histora. Esta partícula, hasta ahora teórica, ha recibido de forma sensacionalista muchos apelativos. Por ejemplo, algunos la han llamado “el bosón de Dios” o “la partícula de Dios“. Una forma de atraer lectores profanos por un lado, y de crear falsas polémicas por otro. En mi humilde opinión.

Para una explicación bastante razonable de todos estos conceptos, fundamentales en la física contemporánea, en Amazing.es han subtitulado un video del científico Don Lincoln del Fermilab sobre el tema, en el que se utiliza la analogía con una masa de agua para explicar el teórico campo que propuso Higgs.

El caso es que ayer martes, los investigadores emitieron un comunicado que ha llevado a una multiplicidad de titulares. Desde los que aseguran que la partícula esta acorralada, es decir, a punto de ser tipificada con gran seguridad a partir de los datos que suministran los experimentos, a los que dicen que todavía estamos sin noticias de Higgs. Incluso los que ya empiezan a clamar que todo el dinero gastado en las instalaciones, para nada. Pero las cosas no son así.

En primer lugar, hay que decir que la forma que tienen los aceleradores de partícula para detectar nuevas partículas es a base de producir colisiones entre partículas conocidas a grandes velocidades. Como consecuencia de esas colisiones, eventualmente se liberan otras partículas, cuyo rastro energético queda registrado. Pero no siempre ocurre. Ni sabemos cuando va a ocurrir. Ni sabemos cuánta energía hay que suministrar al experimente, qué velocidad tienen que llevar las partículas que han de colisionar para producir los resultados buscados. Si se producen.  Además, los eventos afortunados son raros. Muy escasos. Por lo que hay que repetir el experimento muchas veces para poder observar algunas ocurrencias. Que pueden ser confundidas con artefactos producidos que no tengan que ver con lo que estamos buscando. Es decir, los resultados finales dependen de la estadística. Para tener un muestra de eventos suficientemente fiable, no sesgada y precisa, hay que repetir muchas veces los experimentos y analizarlos con detalle. Cuanto mayor sea la muestra de experimentos realizados, más confianza generarán los resultados obtenidos en dichos experimentos.

Lo que de momento nos dicen los investigadores es que han acotado un intervalo de energías donde pueden encontrar al bosón de Higgs. Por encima de las mismas tienen bastante confianza de que no lo van a encontrar. Por debajo, muchos experimentos realizados en estos u otros aceleradores de partícula nos dicen que tampoco. En el intervalo que queda, tienen datos para suponer que ahí está. Pero el número de experimentos realizados no da la confianza suficiente para descartar otras explicaciones. O sea que el bosón de Higgs puede estar, y además se le espera. Pero como siempre en ciencia, no hay respuesta a una pregunta que no aporte nuevas preguntas que necesitan ser contestadas. Y el trabajo para entender el mundo que nos rodea no cesará. Y eso es lo bonito, ¿no? El camino. No el destino final, que siempre parece inalcanzable.

No soy físico, aunque soy de ciencias. Puedo haber cometido algún error conceptual en mi redacción. Si tú, lector, sabes más del tema y lo ves, no dudes en comunicármelo para introducir las correcciones oportunas. Gracias.

La luna y la niebla

La luna se asoma en la niebla, entre los edificios de Zaragoza; la luz que nos emite, es energía electromagnética mediada por otro bosón, el fotón, más conocido por los científico desde tiempo atrás (Canon EOS 5D Mk.II, EF 200/2,8 USM).

[Ciencia] 300 (durante 1000 segundos)

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No. Aunque hablemos de 300 no vamos a hablar de una película de animación filofascista y homófoba, basada en una historieta, que sorprendentemente se ha hecho popular entre los friquis de todo el mundo. No. Hablaremos de ciencia. De antimateria.

Si tuviera que decir lo que es la antimateria sin un fundamento científico, simplemente sobre la base de lo que la cultura popular ha transmitido, iba dado. En las películas de serie Z o en series de televisión o en novelas de ciencia ficción, nos hemos encontrado desde universos alternativos de antimateria, hasta alienígenas de antimateria que vienen a conquistarnos/exterminarnos, hasta amenazas difusas de astros errantes de antimateria que vienen a aniquilarse chocando contra el globo terrestre. Cosas de lo más diversas. En general, también de lo más esotéricas con propiedades tremendas. Aunque no bien definidas. Quedan siempre al albur de la imaginación de los guionistas o escritores de la mencionada “ciencia ficción” (obsérvese la irónica aparición de unas comillas en la expresión).

Pero las difiniciones al uso más habituales nos definen la antimateria como la materia constituida por antipartículas. Y las antipartículas se definirían como aquellas partículas con características similares a las de las partículas que conforman la materia común pero con una carga eléctrica opuesta. Algunos ejemplos:

  • La antipartícula correspondiente al popular y omnipresente electrón, de carga eléctrica negativa, sería el positrón, de carga eléctrica positiva.
  • A los protones, de carga eléctrica positiva, que forman parte de los nucleos atómicos, les correspondería en el mundo de las antipartículas los antiprotones, de carga eléctrica negativa y de nombre muy descriptivo, pero carente por completo de imaginación.

Por supuesto, en la complejidad de la física de partículas nada es tan sencillo como alguien como yo, que no soy físico, puede llegar a explicar. Por ejemplo, si tenemos el neutrón, de carga eléctrica neutra, resulta que tenemos el antineutrón, también de carga eléctrica neutra. ¡Diablos! ¿Dónde está la diferencia? Pues al parecer en las tres partículas elementales que conforman ambos bariones.

Bien. Tras esta pequeña introducción, hay que decir que las antipartículas no son infrecuentes en la naturaleza, ya que se producen habitualmente en diversas reacciones nucleares. Incluso les encontramos aplicaciones útiles como puede ser en el diagnóstico médico. La tomografía por emisión de positrones es una técnica de diagnóstico que se aprovecha de la detección de los energéticos fotones que se producen cuando al desintegrarse determinados núcleos atómicos radiactivos, como el fluor-18, emiten un positrón que choca contra su opuesto, un electrón. Y es que aquí está el meollo de la cuestión de porque el misterio sobre la antimateria. Las antipartículas no duran mucho como tales. En cuanto se encuentran con uno de sus opuestos, se desintegran ambas partículas con una fuerte emisión de radiación electromagnética. De luz, aunque muy energética; de longitud de onda muy corta. Una de las teorías más sostenidas, aunque no del todo confirmadas, dice que tras el Big Bang, se habría producido un muy ligero exceso en el número de partículas sobre las antipartículas. Del orden de 10.000.000.001 partículas por cada 10.000.000.000 antipartículas. En ese momento se habrían desintegrado mutuamente la práctica totalidad de estas partículas y antipartículas, y con el pequeño exceso de partículas se habría formado el universo que vemos. ¡Uf! Marean las cifras.

Resumiendo, que las antipartículas que constántemente se producen en la naturaleza no llegan a encontrarse con otras produciendo agregados de antimateria, porque nuestro universo de materia les es muy hostil y se desintegran.

Pero volvamos al título de esta entrada. Se difundió recientemente (en mi caso lo recibí vía NeoFronteras), que los científicos del CERN han conseguido mantener con “vida” durante 1000 segundos un número de alrededor de 300 átomos de antihidrógeno. Es decir, átomos formados por un antiprotón y un positrón en lugar de los formados por un protón y un electrón que son propios del hidrógeno. “Tantos” átomos durante más de dieciséis minutos es una proeza. Y un esfuerzo energético considerable, tanto para la producción de los mismos como para mantenerlos mediante campos magnéticos aislados de la materia común evitando su destrucción casi instantánea. Y no me puedo ni imaginar la cantidad de horas de trabajo de investigador que se consumirán analizando el comportamiento de estos 300, unos pocos más, átomos de antihidrógeno que resistieron tenazmente su aniquilación por parte de los persas la materia común que les rodeaba. Ni por donde irán las aplicaciones futuras que puedan extraerse para beneficio de la humanidad.

O para su desastre. Que siempre pueden colarse los intereses militares por el medio para contaminar los esfuerzos de la ciencia. Pero eso es tema para otros artículos. O para muchos de ellos.

Mientras tanto… en algún lugar del sur de Europa, a 1362 kilómetros por carretera del CERN, alguien decide que como respuesta a la crisis económica es necesario fomentar la innovación y para ello hay que racanear todavía más en los presupuestos para investigación científica, en ese país, en algún lugar del sur de Europa. Entre ambos puntos son entre 13 y 14 horas de viaje. Para los fotones, apenas cinco milésimas de segundo. Pero conceptualmente parece que estemos afectados por la rápida expansión del universo, y que nunca podamos llegar a alcanzar ese lugar del pensamiento.

Recomendación musical

Estoy escuchando un cuarteto actual de jazz manouche absolutamente estupendo en un podcast de Jazz internacional (Radio clásica). Son Latcho Drom, con dos guitarra, violón y bajo. Con una guitarra acompañante más serían como el propio Quintette du Hot Club de France.

Superluna

Hablando de ciencia, ayer hubo un eclipse de luna, que no vi porque estaba demasiado cansado para andar zascandileando entre las 10 y las 12 de la noche; así que os dejo la "superluna" del pasado 19 de marzo - Canon EOS 5D Mk.II, EF 200/2,8 USM