¡¡NOVEDAD!! SE ACABA DE ANUNCIAR EL DESCUBRIMIENTO DEL BOSON DE HIGGS
El 4 de Julio de 2012 el CERN ha anunciado el descubrimiento de un bosón de masa entorno a 126GeV compatible con la huella esperada del famoso y tan largo tiempo buscado "BOSON DE HIGGS". El detector Atlas lo ha acotado con un margen de error de 5 sigmas (de desviación típica, relacionado con la distribución Normal estadística, con el número de experimentos-colisiones revisadas, el resultado es estadístico, nadie lo ha "visto" de verdad), correspondiente a una probabilidad de error de 0.00006%. Tanto este como el otro detector CMS (que es un experimento de hecho totalmente distinto) lo han corroborado, este con un 4,9 sigma eso sí, lo han confirmado. La probabilidad de que ambos fallaran es remotísima. Esto unido a la revisión que hizo el Tevatrón y publicado solo dos días antes, de los datos que apuntaban a la misma confirmación pero con mucha menos seguridad en este último caso.
Lo han anunciado con mucha cautela porque no han podido medir y estudiar bien todas sus propiedades. Pudiera ser otro bosón muy pesado aún ni esperado (lo que lo haría aún más excitante). O podría ser compatible con otras teorías que lo predecían, como la supersimetrica y cuyo valor inferior era compatible con el del modelo Estandard... aun no sabemos...
Pero hay dos muy buenas noticias:
Una, se ha descartado que no hubiera nada! (casi el peor escenario). Aun no sabemos si solo hay una o varias partículas y si esta es la primera de muchas...
Y dos el Propio Peter Higgs ha podido asistir al emocionante acto que anunciaba que habían encontrado después de 50 años la partícula que él (junto con más personas que también colaboraron) ideó teoricamente con una libreta y un boligrafo! Tiene 83 años ya y se la saltaron las lágrimas... creo que pocas justicias podrían ser mayores que concederle el premio Nobel de Física el año que viene... ¿votamos por ello?
Haremos un monografico recopilando toda la informacion del Bosón, por que es tan "famoso" que hasta los profanos a estos temas han oido hablar de él, que significa, por que no acaba aqui la búsqueda ni las teorías... y que posibilidades abre y cuales cierra.
Un abrazo Elementales!
PD Que alegria llevo muchos años esperando este momento!!!
No, no os he abandonado, es que tampoco como vereis la investigación básica avanza a un ritmo tan trepidante como nos gustaría...
Desde el último avance ha habido varias publicaciones que básicamente van en estas direcciones:
1. Comprobada la oscilación desde el neutrino muonico al neutrino electrónico. El neutrino del muón "cambia de sabor" conforme viaja. Se ha medido el efecto incluso en una distancia tan pequeña. Bajo condiciones controladas, produciendo neutrinos muonicos y atravesando la tierra unos 800Kms.
Primero lo publicó Japón con su experimento T2K, quien publicó los datos hasta el momento. justo tras el Gran terremoto y Sutnami que afectó a todo el país y que efectivamente ha afectado a este gran centro de investigación. Aún están evaluando daños y es pronto pero parece que estará al menos bastante tiempo sin poder trabajar.
El gran detector Superkamiokande en Kamioka, detecta los neutrinos producidos en el J-PARC (Complejo de Investigación y Acelerador de Propones Japones). Ambos centros distan 295Kms uno del otro. Se envían neutínicos y se reciben electrónicos!
Unos quince días después lo corroboró el experimento MINOS en el FERMILAB (Chicago en USA) . Donde han producido igualmente los neutrinos eran enviados a través de la Tierra hasta el detector situado a mucha profundidad en una mina abandonada de Soudan (Norte de Minnesota) a unos 780Kms de distancia y midió dicha oscilación.
Falta por medir con precisión el cambio, si se produce y en que proporción, hacia el neutrino Tau, muchísimo más difícil de detectar. Ya se están preparando detectores para tal efecto...os mantendremos informados.
Detector CDF en el Tevatron
2. Se publicó en el Tevatrón (Fermilab, cerca de Chicago) hace bastantes meses (como un año y algo) que por fin en un experimento en el que se chocaban dos chorros de protones y antiprotones y en el que se producía un boson W y dos chorros de hadrones, se comprobaba un incremento de sucesos cuando se rondaba la frecuencia de los 150GeV, cuya proporción se desviaba significativamente de las predicciones del Modelo Estandard. Lo más sencillo era que se hubiera descubierto una nueva partícula!. Por la energía podría ser la partícula de Higgs, pero por el tipo de experimento se descartaba esa hipótesis: y las apuestas se dispararon para intentar adivinar qué se había pescado!. Pues bien, la noticia es que esos datos eran debidos al detector "CDF", se repitieron y se volvieron a confirmar. Pero repitiendo el mismo experimento en el otro detector del mismo centro, el "D0", los datos sí se adaptan a la predicción del modelo! O sea, que en el mismo centro tenemos dos resultados... hay que comprobar ahora cuál de los dos está mal y por qué.
Como sabéis el modelo actual que tantos éxitos ha cosechado durante los últimos 30 años, y cuya única pieza sin encontrar es el famoso "bosón de Higgs" (nada menos que la partícula que puede dotar de masa al resto...), o cualquier otro mecanismo que produzca algo similar. Ya se sabe que para incorporar a la gravedad y demás fuerzas (si las hay...como el inflatrón, etc...), y para continuar avanzando en la escala de lo más pequeño todavía, lo que en física de partículas equivale a más energía hay que buscar un modelo nuevo que complemente o sustituya al actual modelo estándar. Que sería a la física de partículas lo que el modelo Newtoniano es a la Gravedad clásica: una teoría o modelo que se aproxima aceptablemente bien al mundo en determinada escala, y nos permite calcular con un grado de exactitud suficiente. Por ejemplo para cálculos en la Tierra a velocidades no relativistas entrega resultados que coinciden con la Relatividad en un factor similar a la velocidad de la luz (deberíamos recorrer muchísimos decimales para encontrar la primera discrepancia). Siempre que obviemos los principios fundamentales que subyacen debajo de la misma, a efectos de puro cálculo.
Detector AMS2 en la estación espacial ISS
3 ¡Por fin el detector AMS-2 está en el espacio y bien acoplado a la estación espacial internacional ISS!. Fue en el ultimo vuelo del transbordador Endevour. Es un detector como el de los aceleradores de partículas pero especialmente diseñado para detectar los "rayos cósmicos": partículas muy energéticas procedentes del espacio, la mayoría protones y núcleos atómicos a una velocidad increíble, pero también, esperemos, nuevas partículas aun no detectadas o muy escasas: como antimateria (antinucleos de helio, etc...), partículas subatómicas exóticas, supersimétricas, materia oscura, etc... También nos dirá qué nos espera en un viaje espacial más allá de la Luna, por ejemplo a Marte y cómo protegernos de estas radiaciones...
4. El origen de la enorme cantidad de energía, en forma de calor, que produce el interior de la Tierra:
El experimento KamLAND, con base en Japón, ha medido con mucha precisión la energía que genera el Manto y el Núcleo de la Tierra (nada menos que 44 Ws Terawatios), vía el estudio de los antineutrinos que se producen en las reacciones de desintegración radiactiva de los isótopos que se hundieron en la formación de la Tierra (principalmente Uranio, Torio y potasio radiactivo).
Pues bien, se ha demostrado con un exactitud del 97%, que la mitad de esa energía se produce por la radiactividad natural. Otra parte (pequeña) se debe al calor residual de la formación del planeta ... el resto aún es un misterio..
Se producen unos 8TWs por el decaimiento del Uranio (U) 238, otros 8TW por el Torio (Th) 232 y 4TW por el Potasio (K) 40.
El experimento discrimina la distribución de dichos isótopos a lo largo de la profundidad de la Tierra, así los elementos del manto son más bien "litofilos" (elementos que aman las piedras como silicatos...) y los del manto tipo "siderofilos" (elementos que aman al hierro y los metales).
Esa fuente de energía es la que mantiene encendida la dinamo magnética de La Tierra que nos apantalla de las peligrosas radiaciones procedentes del espacio, sin la cual no podría haber vida en la Tierra tal y como la conocemos.
En el LHC en Ginebra, se ha creado y medido con mucha precisión una nueva partícula de la tabla periódica de los bariones (partículas formadas por tres quarks, la mas ligeras el protón y el neutrón forman casi toda la materia "normal" como de la que estamos hechos, en su caso dos quarks up y uno down y viceversa: uud y udd).
Esta partícula esta formada por un quark botton, uno strange y uno up: bsu. Como el strange es una especie de quark down mas pesado y el botton también pero más pesado aún, la partícula es una especie de neutrón superpesado (unas 6 veces más).
De todas las combinaciones posibles y predichas de los 6 tipos de quarks: las combinaciones de estos 6 elementos tomados de 3 en tres, hay que sumarle que los quarks tienen spin (momento magnético) y la versión de menor energía tiende a tenerlos no orientados y también se dan en versión más energética con los tres spines orientados... de todas ellas estamos terminando las que poseen un quark "b".. quedan las de dos y la de tres y todas las que incluyan un quark "top"... muchisimas.
Medir con precisión todas sus propiedades y compararlas con las predichas por el modelo estándar puede arrojar pistas sobre si conocemos bien o no la naturaleza a ese nivel de energía... y pistas sobre los siguientes niveles y que teorías podrán venir a sustituirla o complementarla.
6. La sopa de quarks y gluones creada en el LHC al final del año pasado, mucho más energética que las creadas en el Tevatrón, ha permitido tras estudiar la gran cantidad de datos generados, intuir nuevas propiedades de la fuerza de color. El modelo de la Cromodinámica Cuántica describe muy bien a los quarks y sus interacciones del "color" con los gluones pero en estados de casi plena libertad (asintótica claro, no se pueden alejar mucho, pero si no lo hacen se comportan como partículas libre a distancias típicas del interior del protón, es como si estuvieran atados por una cadena muy poderosa). Pero en la sopa de quarks y gluones la interacción entre todos ellos es muy intensa y se comportan como un fluido (de hecho como un superfluido)... y el tipo de nueva propiedad se asemeja más a "teorías Gauge tipo Yang Mills"... habrá que seguir avanzando en la escala de energías...
Detector ATLAS durante la parada estival. Foto cortesía del CERN
Hola Elementales,
No se a vosotros, pero a mi esto de que la maquina más potente del mundo, que ha tardado más de 10 años en construirse, se haya apuesto en marcha, y no se haya encontrado todavía nada muy espectacular, ni nueva física y encima está más tiempo parada que funcionando me parece muy frustrante.
Pero es lo que hay... bueno al menos os cuento dónde estamos y la hoja de ruta.
En breve, posiblemente este mismo mes de febrero, se ponga de nuevo en marcha, tras el obligado parón estival para reajustar la máquina (y ahorrar energía a la zona en su pico de demanda anual).
Se ha decidido, contrariamente a lo programado inicialmente. mantener funcionando al sistema durante un año más en la banda de energía de hasta 3,5TeV por haz de protones.
La verdad es que según sus responsables ha funcionado muy bien en 2010, incluso mejor que lo esperado, pero no se han generado datos suficientes como para considerar completamente explorados los niveles de energía de la banda de
trabajo en la que se han movido. Falta sobre todo un poco más de intensidad, lo que se espera produzca datos a un nivel unas tres veces superior al del año pasado.
Tras esto volverá a pararse a finales del 2011, volverá a arrancar hasta finales del 2012. Fecha en la que se hará una parada muy larga para reajustar y cambiar la máquina hasta conseguir que trabaje a su máxima potencia teórica para la que se ha diseñado: 7 TeV por haz, con fecha prevista del 2014.
Si la naturaleza fuera "buena" se puede esperar encontrar "nueva física" en este rango durante 2011 o 2012, tal vez la primera/-s partícula supersimétrica: las más ligeras predichas por alguno de los modelos, o el Bosón de Higgs, postulado como posible con masa en este intervalo (hace ya mucho que se entró en la banda de los posible con respecto a su masa, cada experimento acota mejor la masa máxima posible y por descarte ajusta la mínima). Si no se encuentra nada nuevo, se habrá explorado bien esta banda de energía y se procederá al parón de finales del 2012...
La cuestión importante es que el CERN sólo recopila datos. Múltiples centros en todo el mundo los analizan y contrastan con otras tantas teorías o aspectos objeto de estudio específico. Para ello necesitan suficientes datos y algo de tiempo. Por supuesto que de lo predecible en el propio CERN hay tantos científicos brillantes y modelos que han elaborado durante años: "huellas" de cómo serían las trazas de las partículas esperadas con las propiedades esperadas, que si aparecen se detectarán casi en "tiempo real". Nada de esto ha sido detectado hasta ahora.
Tampoco ha sido un fracaso por esta razón. Se ha medido con mucha precisión características e interacciones ya conocidas y los datos empiezan a diverger de los esperado con el modelo Standard, luego sabemos que una nueva teoría lo reemplazará, pero aún no son lo suficientemente concluyentes como para determinar cuál de las candidatas a sucederla parece perfilarse. O como para descartarlas a todas y empezar a pensar en algo radicalmente nuevo e inesperado.
No obstante, a parte de diferencias sutiles que se han encontrado entre materia y antimateria, se ha encontrado un efecto no esperado: fragmentos de la colisión entre dos protones se han observado que salen despedidos de forma "correlacionados espacialmente", vamos, de forma muy ordenada entre ellos (no parece lo esperable de trozos de una colisión...) y la razón más plausible es que ya lo estuvieran los quarks que lo componían antes de la colisión... arrojando alguna pista sobre una nueva característica de la fuerza de color y los gluones que lo componen y mantienen unidos. Esto es muy interesante y mejorará nuestro conocimiento de dicha fuerza... pero no es la supernoticia que todos esperamos.
Haremos un monografico recopilando toda la informacion del Bosón, por que es tan "famoso" que hasta los profanos a estos temas han oido hablar de él, que significa, por que no acaba aqui la búsqueda ni las teorías... y que posibilidades abre y cuales cierra.
Haremos un monografico recopilando toda la informacion del Bosón, por que es tan "famoso" que hasta los profanos a estos temas han oido hablar de él, que significa, por que no acaba aqui la búsqueda ni las teorías... y que posibilidades abre y cuales cierra.
