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“Llegará una época en la que una investigación diligente y prolongada sacará a la luz cosas que hoy están ocultas. La vida de una persona, aunque estuviera toda ella dedicada al cielo, sería insuficiente para investigar una materia tan vasta. Por lo tanto, este conocimiento sólo se podría realizar desarrollándose a lo largo de sucesivas edades. Llegará una época en la que nuestros descendientes se asombrarán de que ignoráramos cosas que para ellos son tan claras. Muchos de los descubrimientos reservados para las épocas futuras, cuando se haya borrado el recuerdo de nosotros, nuestro universo sería una cosa muy limitada si no ofreciera en cada época algo que investigar. La naturaleza no revela sus misterios de una vez para siempre”. SENECA, “Cuestiones Naturales”, Libro 7, Siglo I.

“Llegará un tiempo en que los hombres serán capaces de ampliar su mirada y podrán ver los planetas como nuestra propia tierra”. CHRISTOPHER WREN, Discurso Inaugural Gresham College, 1657.

¿Cómo el pensamiento de estos dos valores humanos se han ido haciendo verdades?, sobretodo en los últimos decenios. El hominis desde que tiene un cerebro muy desarrollado se ha preguntado ¿de dónde vinimos?.

Ha sido la inquietud de todos los hombres pensantes, sobre todo al mirar el cielo: en el día, el fulgurante sol y, en las noches, la multitud de estrellas, que sobrecogen más aun cuando las observamos en nuestro Desierto de Atacama que, por tener tantas noches despejadas, ha sido escogido para instalar varios centros astronómicos cada vez más poderosos, siendo el último el que están instalando en el llano de Chajmantor, el Observatorio Alma, a 5 kilómetros de San Pedro de Atacama, Segunda Región de Antofagasta. Consta de 66 antenas enormes que pueden funcionar como un solo gran radiotelescopio, pretendiendo llegar lo más próximo posible a lo que los científicos han denominado Big Bang. La proyección de Christopher Wren en 1657 se ha ido cumpliendo en forma importante: el ser humano a través de telescopios cada vez más potentes, naves espaciales y sondas enviadas a reconocer, primero nuestro sistema solar y, después, a otros confines del universo, logrando conocer a veces en forma bastante detallada todo nuestro sistema solar y sus satélites y, más aun, explorando otros sistemas solares, descubriendo centenares de planetas fuera de nuestro sistema y entre ellos unos pocos, bastante similares, en su composición y distancia de su estrella a nuestra Tierra. Esto a lo que se refiere a lo macro.



Partícula se define en física como cada uno de los elementos que constituyen el átomo, tales como electrón, protón, neutrón, etc... Para llegar a determinar el origen de las partículas que constituyen la materia se han construido los llamados colisionadores de partículas, siendo el más poderoso hasta ahora el construido por la Organización Europea de Investigación Nuclear entre Francia y Suiza. Es un túnel en forma de un anillo subterráneo con una circunferencia de 27 kilómetros y a más de 100 metros de profundidad, correspondiendo a un enorme instrumento científico, específicamente un acelerador de partículas llamado “el Gran Colisionador de Hadrones” (LHC por su sigla en inglés), cuyo propósito esencial es descifrar el código del mundo físico, descubrir de que está hecho el universo, vale decir, pretender resolver el verdadero fondo de las cosas.

En este colosal instrumento se hace correr dos haces de partículas en direcciones opuestas por el túnel, guiadas por 1.000 imanes súper enfriados; los haces convergen en cuatro sitios, chocando las partículas unas contra otras a velocidades muy cercanas a las de la luz. Los violentos choques transformarán la materia en grandes estallidos de energía que se condensarán formando varios tipos de partículas fascinantes, algunas nunca conocidas antes. Esa es la esencia de la física de partículas experimentales: estrellarse unas contra otras y ver que otras nuevas surgen.

Hagamos un poco de historia, no tan antigua. Hacia fines del siglo XIX la física del momento sostenía que los átomos eran la base de la materia. Por definición la palabra átomo, que deriva del griego, significa indivisible, pero el científico siempre continúa investigando para alcanzar la lejana y difícil verdad. Así fue como el físico J. J. Thomson descubrió el electrón, o sea que los átomos no eran indivisibles, si no que se componían de partes más pequeñas. En 1911 el físico Ernest Rutherford anunció que los átomos son, en su mayor parte, espacio vacío, con la masa concentrada en un núcleo diminuto orbitado por uno o más electrones.

En la década de 1930, Ernest Lawrence inventó el primer acelerador de partículas circular, el ciclotrón, que cabía en la palma de su mano.

Hoy sabemos que las moléculas están hechas de átomos; los átomos de partículas llamados protones, neutrones y electrones; los protones y neutrones, los hadrones, contienen unas formas raras, llamadas quarks y gluones, pero aquí llegamos a una zona difusa: ¿los quarks son partículas elementales o están conformados por algo más pequeño?. A los electrones se les considera elementales, pero no sabemos que esto se mantendrá en el futuro.

La teoría el Big Bang nos dice que, en cierto momento, el universo carecía por completo de dimensiones: ni arriba ni abajo, ni izquierda ni derecha, ni paso del tiempo, y se regía por leyes de la física más allá de nuestra comprensión actual. En teoría al expandirse el universo en sus inicios, la energía debió haberse condensado en cantidades iguales de materia y antimateria, aniquilándose entre sí. Si todo hubiera vuelto a ser energía pura, el universo estaría vacío. Pero sabemos que no es así, lo encontramos lleno de galaxias que encierran millones de estrellas cada una de ellas, planetas con sus respectivos satélites, como sucede con la mayoría de los planetas de nuestro sistema solar, entre ellos nuestra Tierra, plena de maravillosos paisajes y de una enormidad de diversos seres vivos, entre ellos el hombre, a veces genios, otras veces monstruos. El acelerador gigante de partículas podría ayudar a entender a los físicos como tuvimos la buena suerte que el universo creciera con un poco más de materia que de antimateria.

Después de algunos intentos fallidos, el 30 de marzo de 2010 o sea hace dos años y muy pocos días, el mega experimento logró su primer gran objetivo: alcanzar la mitad de la energía para la cual fue construida. Comienza ahora la búsqueda, entre otros objetivos, de la Partícula de Higgs o Bozón de Higgs, llamada así en honor al físico Peter Higgs, de la Universidad de Edimburgo quien, teóricamente, propuso su existencia en 1964 y que el físico Premio Nobel León Max Lederman denominó como “la Partícula de Dios”.

Se logró, por primera vez, que dos haces de mil millones de protones circularan por el túnel a una velocidad cercana a la luz y chocarán, reproduciendo a menor escala lo que habría ocurrido cuando se formó el universo, hace cerca casi de 14 mil millones de años.

A una temperatura cien mil veces superior a la del sol que se alcanza en el choque de protones, se pretende buscar la forma más pequeña posible que sería esa Partícula de Higgs, también llamada “la Partícula de Dios”, que sería crucial en la formación de la materia de todas las partículas que existen, constituyendo un indicador del mecanismo por el cual las partículas tienen masa.

“Es un gran día para ser un físico de partículas”, dijo el director general del CERN, Rolf Heuer, “mucha gente ha esperado mucho tiempo para este momento, pero su paciencia y dedicación está empezando a dar sus frutos”, agregó.

El principal objetivo es demostrar el modelo estándar de la física de partículas que explique cómo está hecho el universo.

El experimento, recién iniciado, demuestra que esta macro máquina está funcionando bien, pero faltan muchos meses de trabajo en que se efectuarán millones y millones de colisiones para encontrar la esquiva partícula. Para ello deberá doblarse la velocidad de los haces de protón para alcanzar más o menos 200 millones de choques por segundo. Se ha comprobado, por ahora, que los protones chocan saltando para todos lados partículas conocidas como “priones”, lo que comprueba que el experimento va bien encaminado. Estaremos alertas en los próximos meses para saber si se va a alcanzar el objetivo tan ansiado para la ciencia.


Q:. H:.Osvaldo Olivares Álvarez
Gentileza los QQ:.HH:.Fernando Flores Rochow y Mauricio Flores Belmar
Fuente: archivo PDF



La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) acaba de escribir un capítulo crucial en la historia de la Física, al descubrir una nueva partícula subatómica que confirma con más de un 99% de probabilidad la existencia del bosón de Higgs, conocido popularmente como la 'partícula de Dios', un hallazgo fundamental para explicar por qué existe la materia tal y como la conocemos.

Con los resultados presentados hoy, la existencia del bosón de Higgs -la partícula subatómica teorizada por el físico británico Peter Higgs (ver foto) en los años sesenta, y que supone el único ingrediente del Modelo Estándar de la Física que aún no se había demostrado experimentalmente- es prácticamente un hecho.

Si no fuera por el bosón de Higgs, las partículas fundamentales de las que se compone todo, desde un grano de arena hasta las personas, los planetas y las galaxias, viajarían por el Cosmos a la velocidad de la luz, y el Universo no se habría 'coagulado' para formar materia. Por ese motivo, el editor del físico Leon Lederman creyó oportuno cambiar el título de su libro llamado originalmente 'The goddamn particle' ('La puñetera partícula') por el de 'The God particle' (La 'partícula Dios', aunque popularmente se ha traducido como 'la partícula de Dios').

En 1964, Higgs describió con la sola ayuda de un lápiz y un papel las ecuaciones que predicen la existencia de una partícula nunca vista, pero necesaria para que funcione el Modelo Estándar sobre el que se basa la física actual. Es la partícula fundamental de lo que se conoce como el mecanismo de Higgs, una especie de campo invisible presente en todos y cada uno de los rincones del universo y que hace que las partículas inmersas en él tengan masa.

El bosón de Higgs es el componente fundamental de ese campo, de la misma manera que el fotón es el componente fundamental de la luz. Si la 'partícula de Dios' no existiera, tampoco existiría nada material en el Universo.

"Puedo confirmar que se ha descubierto una partícula que es consistente con la teoría del bosón de Higgs", explicó John Womersley, director ejecutivo del Consejo de Tecnología y Ciencia del Reino Unido, durante una presentación del hallazgo en Londres.

Joe Incandela, portavoz de uno de los dos equipos que trabajan en la búsqueda de la partícula de Higgs, aseguró que "se trata de un resultado todavía preliminar, pero creemos que es muy fuerte y muy sólido".

Tras terminar su presentación, el estruendoso aplauso en el auditorio no cesaba a pesar de que Incandela trataba de pedir la palabra para agradecer a toda la organización la colaboración y el ambiente científico donde ha podido desarrollar su investigación.


En el auditorio estaba presente el propio Peter Higgs, con cuyo apellido se bautizó al mítico bosón, quien no pudo contener las lágrimas al escuchar los resultados que han confirmado su teoría. "Sólo quiero dar las gracias a todas las personas que han estado relacionadas con este trabajo. Es lo mas increíble que me ha pasado en toda la vida", aseguró el científico emocionado.

La presentación de estos resultados ha tenido lugar en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP 2012) que se celebra en Melbourne (Australia), donde se están exponiendo los resultados obtenidos por los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2012. El director del CERN, Rolf Heuer, ha comenzado la conferencia nervioso y ha afirmado que "hoy es un día muy especial en todos los sentidos".

ATLAS, uno de los dos experimentos del CERN que busca el bosón de Higgs, ha confirmado la observación de una nueva partícula a un nivel de 5 sigma (una forma de medir la probabilidad de que los resultados sean ciertos que ronda el 100%). Esta medición implica que la probabilidad de error es de tres en un millón, una cifra que, oficialmente, es suficiente para dar por confirmado un descubrimiento.

"Es dificil no estar emocionado con estos resultados", ha dicho Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN. "Con toda la precaución necesaria, me parece que estamos en un punto rompedor".

"Es un hito histórico, pero estamos solo al principio", ha declarado por su parte Heuer, el director del CERN.


Los datos del CERN no son todavía tan concluyentes como para poder afirmar con total certeza que han encontrado la 'particula de Dios', pero están realmente cerca de alcanzar ese objetivo. "Hemos encontrado un nuevo bosón con una masa de 125,3 gigaelectrónvoltios (una medida usada por los fisicos para cuantificar masas muy pequeñas), con un grado de consistencia de 4,9 sigma. Estamos de acuerdo con el modelo estándar en un 95%, pero necesitamos más datos", explicó Icandela.

"Observamos en nuestros datos claros signos de una nueva partícula, con un nivel de confianza estadística de 5 sigma (superior al 99,99994%), en la región de masas de alrededor de 125 gigaelectrónvoltios. El excepcional funcionamiento del LHC y ATLAS, y los enormes esfuerzos de mucha gente, nos han llevado a esta emocionante etapa", asegura la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti, "pero se necesita un poco más de tiempo para preparar estos resultados para su publicación".

El portavoz del experimento CMS, Joe Incandela, explica: "Los resultados son preliminares, pero la señal de 5 sigma alrededor de 125 gigaelectrónvoltios que estamos viendo es dramática. Es realmente una nueva partícula. Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado jamás encontrado". Para Incandela, "las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por lo que es preciso ser extremadamente diligentes en todos los estudios y comprobaciones".



El pasado mes de diciembre ya se habló de un posible anuncio del CERN. En aquella ocasión los expertos señalaron que se "había cerrado el cerco" en torno a la partícula, por lo que ya estaban más cerca de encontrarla.

Además, el director general del CERN, Rolf Heuer, señaló la semana pasada que ya podría haber datos "suficientes" para hallar el Bosón de Higgs. En un artículo en 'The Bulletin', Heuer indicó que "hallar el Bosón de Higgs es una posibilidad real y que, a menos de dos semanas para que se celebre la conferencia ICHEP, la noticias de los experimentos se esperado ansiosamente".

A pesar de estas palabras, Heuer ha pedido a la comunidad científica que tenga "un poco más de paciencia". En este sentido, recordó que aunque ATLAS o CMS muestren datos que supongan el descubrimiento de la partícula "siempre se necesita tiempo para saber si es el Bosón de Higgs buscado durante mucho tiempo -el último ingrediente que falta en el Modelo Estándar de física de partículas- o si se trata de una forma más exótica de esta partícula de que podría abrir la puerta a una nueva física".


Los físicos de partículas mantienen un consenso general acerca de lo que se puede considerar un 'descubrimiento': un nivel de certeza de 5 sigmas. La cantidad de sigmas mide la improbabilidad de obtener un resultado experimental fruto de la suerte en lugar de provenir de un efecto real.

Se suele poner como ejemplo el lanzamiento de una moneda al aire y ver cuántas veces sale cara. Por ejemplo, 3 sigmas representarían una desviación de la media equivalente a obtener ocho caras en ocho lanzamientos seguidos. Y 5 sigmas, 20 caras en 20 lanzamientos.

La toma de datos para la ICHEP 2012 concluyó el lunes 18 de junio después de un "exitoso primer periodo" de funcionamiento del LHC durante este año, según ha explicado del CERN. Precisamente, Heuer ha señalado que es el "impresionante trabajo" que ha tenido el LHC en 2012 lo que "ha elevado las expectativas de cara a un descubrimiento".

El equipo de expertos que trabaja para la organización en Ginebra ha diseñado la actividad del LHC para el primer periodo de 2012 de manera que obtuviera la máxima cantidad de datos posibles antes de que se celebrara el ICHEP. De hecho, se han obtenido más datos entre abril y junio de este año que en todo 2011. "La estrategia ha sido un éxito", ha indicado el director general del CERN.


Fuente: elmundo.es

En un experimento para hacer colisionar núcleos de plomo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, un equipo de físicos británicos ha descubierto que el Universo primitivo no sólo era extremadamente caliente y denso, sino que además tenía la consistencia de un líquido.

Usando el detector ALICE, David Evans, de la Universidad de Birmingham, y su equipo recrearon las condiciones inmediatamente posteriores al Big Bang y generaron bolas de fuego subatómicas a temperaturas por encima de los 10 billones de grados centígrados. De este modo, Evans y sus colegas han podido comprobar que en estas condiciones el Universo se comportaba como un líquido super-caliente. Además, sus trabajos revelan que cuando esa “sopa primigenia” se enfría surgen de las bolas de fuego miles de partículas diferentes, muchas más de las que los modelos físicos teóricos predecían. “Aunque aún es pronto, estamos aprendiendo mucho sobre el Universo primitivo", admite Evans.


Fuente: taringa

El Gran Acelerador de Partículas (LHC, en sus siglas en inglés) ha conseguido crear un 'mini Big Bang' en sus primeros experimentos con colisiones de iones de plomo, logrando una temperatura un millón de veces más caliente que la que se da en el centro del Sol, según ha informado el Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN).

El CERN anunciaba la pasada semana que el LHC iba a comenzar a usar iones de plomo para sus colisiones, dando por terminada su etapa de trabajo con protones. El pasado domingo esta nueva fase daba sus frutos cuando se producía la primera reacción, después de que los iones de plomo alcanzasen una aceleración de 287 teraelectrovoltios (TeV), mucho más potente que los protones.

Tras estos resultado, el CERN ha señalado que se abre "una nueva vía en la investigación del programa del acelerador para sondear la materia tal como era en los primeros instantes del Universo", justo después del Big Bang, lo que supone "uno de los principales objetivos" del centro.

El LHC acelerará y colisionará iones de plomo hasta el 6 de diciembre, momento en que el acelerador realizará una parada técnica para su mantenimiento, antes de reanudarse en febrero de 2011 la experimentación, ha informado el CERN.


Fuente: europapress.es/sociedad/ciencia/noticia-lhc-consigue-pequeno-primer-big-bang-20101108191721.html

El Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), que controla el mayor acelerador de partículas del mundo, el LHC, cerca de Ginebra, anunció que pensaba haber descubierto un fenómeno inédito en su búsqueda sobre la formación del universo.

Los investigadores del CERN dijeron que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) parecía haber producido una pequeña cantidad de la materia que existió en los primeros momentos del universo.

Seis meses después de la puesta en funcionamiento del LHC, las experiencias empiezan a revelar "señales de fenómenos potencialmente nuevos e interesantes", explicó el CERN.

Se trata más específicamente del hecho de que “algunas partículas están íntimamente ligadas, de una forma que todavía no se había observado en las colisiones de protones”, añade el centro.

Dijeron que las partículas que chocan parecen crear una “materia densa y caliente” que habría existido microsegundos después del ‘Big Bang’ y podría ser la clave para entender cómo sea crearon los líquidos, gases y sólidos en nuestro universo.

“Estamos todos muy emocionados pero también somos prudentes”, dijo a swissinfo.ch, Dave Barney, un científico del detector CMS (Compact Muon Solenoid).

El CMS es uno de los seis experimentos dentro del acelerador de partículas circular de 27 kilómetros ubicado cerca de Ginebra.

“No es una de las grandes respuestas científicas a cosas como el bosón de Higgs o la supersimetría -pero es algo totalmente nuevo e inesperado”.


“El nuevo fenómeno apareció en nuestros análisis a mediados de julio”, precisó el físico Guido Tonelli durante una presentación a unos científicos de los primeros resultados producidos por las colisiones de protones a una potencia inigualada de 7 TeV.

“Es significativo, ya que podría implicar que existiera un mecanismo desconocido en la dinámica de colisión”, dijo el portavoz de CMS Guido Tonelli a swissinfo.ch. Según Tonello era cómo si las partículas hablaran entre ellas para decidir qué camino tomar.

Debe existir un mecanismo dinámico que de alguna manera les da una dirección preferida, que no se debe a la trivial explicación de conservación de energía. Tonelli subrayó que esto era algo que hasta ahora no se había entendido completamente.

Se presentó un documento con las conclusiones a la comunidad científica para su revisión, pero los científicos de CERN destacan la necesidad de ser prudentes.

Ahora necesitamos más datos para analizar por completo lo que pasa y dar nuestros primeros pasos en la nueva física, un nuevo mundo que el LHC, esperamos, nos permitirá descubrir, indicó Tonelli a AFP.


“Estamos muy entusiasmados”, reiteró Raju Venugopalan a AP, un científico de Brookhaven que no participó en los experimentos de CERN. Los datos revelaban “por primera vez” que los protones tienen propiedades cuánticas que pueden intensificarse con las colisiones.

El portavoz del laboratorio, James Gillies, dijo que el experimento demostró que el acelerador “empieza a cumplir” después de un comienzo vacilante que requirió costosas reparaciones y mejoras.

“Hasta ahora estábamos comprobando la física tradicional”, afirmó. “A partir de ahora entramos en nuevos terrenos”, informa AP-

Aunque los nuevos datos no produzcan conocimientos de aplicación práctica inmediata, las pruebas demuestran una capacidad sin precedente de descubrimientos, dijo Joe Incandela, científico del CERN.

La máquina circular de 27 kilómetros (17 millas) debajo de la frontera en Ginebra está operando a 7 billones (correcto) de electronvoltios (eV), un nivel de energía tres veces superior al de todo acelerador anterior. La energía no será duplicada a 14 TeV (billones de electronvoltios) hasta el 2013, pero CERN ya planea reemplazar los protones simples que utilizó en los experimentos con núcleos más pesados en octubre.


Fuente: swissinfo