Una nueva y encantadora partícula

Estos días se está hablando en la prensa especializada del descubrimiento de una partícula «encantadora» (charming, en inglés). El uso de este adjetivo no es casual, ya que dos de sus partículas que la componen son de tipo «charm», que en español significa «encanto». ¿Por qué se llama así? Bueno, porque había que ponerle un nombre, y los físicos teóricos también tienen sentido del humor, incluso he conocido a alguno que sonrió una vez. Es broma; lo hizo dos veces.

Esta partícula no es elemental. Como todos los bariones, está compuesta de quarks. Bariones muy conocidos son el protón y el neutrón, que están formados por combinaciones de dos quarks «up» y un quark «down» o viceversa. La gracia de esta nueva partícula es que está formada por dos quarks más pesados, de tipo «charm» y un quark de tipo «arriba», conformando una partícula que tiene una masa cuatro veces la de un protón. Estas partículas se han descubierto en el CERN de Ginebra, y su sigma es ya lo suficientemente alto como para dar por confirmados los datos. El «sigma» es un valor que se usa en cálculos estadísticos y de probabilidad para determinar la veracidad de una información. En general, un sigma 5 o superior indicará la seguridad del descubrimiento. Aquí se ha excedido claramente ya ese valor.

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Nueva partícula en el zoo de partículas de la Teoría Estándar

La partícula recibe el nombre mnemotécnico de Xi-cc++, aunque alguien pronto le pondrá un nombre encantador. ¿Qué tiene de especial esta partícula? Varias cosas:

  • Permite confirmar que la Teoría Estándar, que explica la física de partículas actual, y que predecía la partícula, es correcta.
  • Permitirá ir más lejos en el desarrollo de la cromodinámica cuántica, que es la rama de la física que estudia la interacción de las partículas a través de la fuerza nuclear fuerte.
  • Presenta una estructura muy diferente al de otros bariones, ya que los dos quarks pesados actúan sobre el quark ligero de un modo bastante diferente al de otros bariones, y ello permitirá por lo tanto explorar y conocer mejor la física implicada en las interacciones entre quarks a través del gluón, que es la partícula propia de la interacción fuerte.

Aunque sabemos que la Teoría Estándar no es una teoría final, al no contemplar la gravedad en su modelo (y recordemos, la gravedad no es una fuerza, aunque se puede considerar así en física clásica newtoniana), este tipo de descubrimientos afianzan la confianza de los físicos en el modelo actual, y recordemos una máxima de la ciencia: cualquier teoría debe ser puesta a prueba a través de los nuevos descubrimientos; o bien la teoría se confirma y se mejora, o bien no lo hace, y hay que buscar una nueva teoría más exacta y precisa.

Esto no invalida la anterior teoría, pero la nueva tiene un ámbito mayor. Esto ocurrió con la relatividad general; no invalidó la física de Newton, solo la hizo competente dentro de su ámbito, siendo el ámbito de actuación de la relatividad general mayor. Pero, para muchas cosas, como por ejemplo para solucionar los problemas de mecánica celeste y movimiento de satélites y sondas, la física clásica de Newton es suficiente. Luego, ninguna teoría es buena del todo o mala del todo; depende de su marco de actuación y referencia.

Estos datos del LHC son de hace tiempo; la generación de datos del LHC es enorme, y los físicos necesitan tiempo para analizar esos datos. Por eso llevan un retraso lógico y normal. Los datos de este año se empezarán a estudiar pronto, y recordemos que se han usado energías muy superiores, por lo que nos esperan, con un poco de suerte, interesantes sorpresas. Esperamos verlo pronto.

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Bariones típicos a la izquierda y centro; la nueva partícula a la derecha

Agujero negro molecular, mintiendo honestamente

Actualizado: al clickbait se apunta también la Universidad de Standford. Pero ¡oh sorpresa!, el artículo original en Nature no dice nada de agujeros negros. Qué cosas pasan en la vida. Cada cual saque sus conclusiones.

De vez en cuando me gusta comentar algunas noticias que corren por ahí de carácter pseudocientífico, y con un fuerte interés en atraer la atención del lector para beneficio del que ha subido la noticia. Los ingleses lo llaman “clickbait”, que se podría traducir como “pescar clicks”. ¿Cuál es el interés?

Cada nuevo “click” en una noticia les reporta un beneficio económico. ¿Cómo aumentar ese beneficio? Es muy sencillo: tergiversando la información, o, como en el caso que nos ocupa, mintiendo.

Este caso concreto nos lo trae Gizmodo en su versión en español, una presunta web de ciencia que se dedica a contar mentiras como la del enlace o la imagen adjunta para de este modo atraer a lectores. Mentiras que provocan que mucha gente acepte conceptos de ciencia completamente erróneos. No todo lo que dicen es mentira claro, así intentan mantener una imagen de web reputada y seria. Pero las que lo son, lo son de una forma evidente y con un fin muy claro: dinero.

¿Cuál es la mentira en este caso? Está en el título, por supuesto. “Un láser crea un agujero negro molecular”. ¿Verdad que llama la atención? Los amantes de la ciencia sabemos que los agujeros negros son un tema de controversia en el mundo científico, y también sabemos la popularidad que tienen “porque se van a comer el mundo”. No olvidemos aquella ridícula historia de que el CERN de Ginebra iba a crear un agujero negro que devoraría el planeta. Ridículo porque en la atmósfera, debido a la radiación cósmica, se producen colisiones constantemente con muchísima más energía, y no hemos sido “devorados” como algunos querían hacernos creer. Claro que eso también les lanzó a la popularidad.

Recordemos la frase: “no dejes que la verdad te estropee una buena noticia”.

Lo que han hecho en realidad en el experimento que se menciona es usar un haz de energía muy potente para eliminar todos los electrones de un átomo de sus órbitas. Eso ha provocado que el núcleo quede desnudo. Eso en física se llama ión, y es algo conocido desde hace muchas décadas. Lo nuevo es dejar a un átomo sin electrones, de acuerdo.

Pero, ¿qué tiene esto que ver con los agujeros negros?

NADA.

Absolutamente NADA. NO se ha creado un agujero negro. No tiene nada que ver con un agujero negro. No hay compactación de masa, y se está mezclando mecánica cuántica con relatividad de una forma torpe y burda. Es todo un titular sensacionalista para atraer lectores. Hay que conseguir “clicks” de los lectores, para conseguir dinero.

Nos están engañando. Estas webs nos engañan. Nos mienten. Nos usan para sacar dinero. Nos cuentan mentiras para su propio beneficio, y no les importa que nosotros, los lectores, estemos desinformados. Nos manipulan, y nuestra cultura y nuestra adquisición de conocimientos no les importa nada. Nos usan en su propio beneficio.

¿Mi consejo? No debemos permitirlo. Acudamos a páginas serias, contrastadas, rigurosas, que den información veraz. Alguna queda. No muchas, pero las hay serias. Acudamos a páginas donde respeten a los lectores. Donde nosotros, y nuestras familias, puedan aprender datos no manipulados. Donde la ciencia y el conocimiento sean la base de la página. Ese es mi consejo.

Yo, desde esta modesta web, seguiré denunciando a aquellos que usan su poder para ganar dinero a costa de mentir a los demás. Porque por encima del dinero está el respeto al lector, y la seriedad de la información. No seré quizás tan popular como ellos, pero nadie podrá acusarme de usar a la gente en mi propio beneficio. Antes prefiero morirme que contar una sola mentira. Se me caería la cara de vergüenza. Si tengo que jugar con la verdad, prefiero dejarlo todo e irme al polo norte con los osos. Si es queda alguno todavía cuando llegue. Y no les contaré mentiras.

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No hay agujero negro; es solo un titular sensacionalista y falso

No, el CERN no nos destruirá con un agujero negro

Guido Tonelli es uno de los físicos responsables de haber encontrado pruebas certificadas del famoso bosón de Higgs en el acelerador de partículas del CERN, en Ginebra. En esta entrevista reciente se puede conocer su trabajo, y su libro «El nacimiento imperfecto de las cosas», donde habla de su actividad, y del descubrimiento del bosón de Higgs. Una entrevista que comienza con la famosa frase «La partícula De Dios».

No, por favor, no. Dejemos ya la «partícula De Dios» de lado. Fue el título que le dio un periodista al ver que era una partícula fundamental para cerrar el círculo de lo que se llama la Teoría Estándar, que es la teoría actual que explica la naturaleza y física de tres de las cuatro fuerzas fundamentales del universo: el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte, y la fuerza nuclear débil. Pero dejemos a Dios tranquilo ya de una vez.

Hablaremos pronto de estas tres fuerzas, y de la mal llamada «cuarta fuerza»: la gravedad. Porque sí, también es erróneo creer que la gravedad sea una fuerza, aunque se puede entender como tal en ciertos aspectos básicos.

Sin embargo, me gustaría comentar un aspecto que indica Tonelli en la entrevista: sigue recibiendo cartas de gente preguntando si va a crear un agujero negro que acabe con el mundo.

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No; el CERN tampoco abrirá portales a otros universos, ni Gordon Freeman aparecerá para salvarnos

El tema no es baladí. Cuando se empezó a operar el CERN con las nuevas energías con las que trabaja, mucha gente creyó que podría crear un agujero negro, que crecería hasta destruir la Tierra, y luego el sistema solar, completamente. Preguntar es bueno, dudar es bueno, plantearse situaciones hipotéticas que podrían ser reales es importante. Pero llega un punto, cuando las cosas se han explicado mil veces, que se hace evidente que hay gente a la que ninguna explicación les parece suficiente. Es como lo de la Tierra plana (conozco una persona que lo cree firmemente), o que no se ha llegado a la Luna (conozco a varios de estos). El problema no es dudar, eso está bien. Pero existen límites.

En el caso de crear un agujero negro, no hace falta ser un doctorado en física para entender que jamás estaremos en peligro. Hay dos razones, una es más técnica, la otra es más inmediata. Comenzaré con la más inmediata, que dice:

Cualquier cantidad de energía generada en el CERN por la colisión de dos partículas, será siempre una fracción de la energía máxima que se genera desde la radiación cósmica que interactúa con la atmósfera de la Tierra.

La radiación cósmica, que por cierto es el mayor problema para el viaje a Marte, es una lluvia constante de partículas subatómicas que penetran en la atmósfera a altísimas velocidades, de hecho a velocidades relativistas, y colisionan con partículas de la zona superior. Estas colisiones generan una cantidad de energía muy superior a la que se podría crear nunca en el CERN. Estamos hablando de varios órdenes de magnitud. Si estas colisiones no han generado agujeros negros que se coman el planeta, lo que hace el CERN es un juego de niños en cuanto a energía se refiere.

El Segundo punto más técnico está relacionado con la radiación Hawking. El profesor Stephen Hawking teorizó que los agujeros negros deben desintegrarse en un factor que es la inversa de la masa de dicho agujero negro. Así, un agujero de la mitad de la masa de otro se desintegrará al doble de velocidad. Si tenemos un agujero negro que es la suma de dos partículas, su tamaño es tan pequeño que la radiación Hawking lo desintegra mucho antes de que pueda empezar a comerse a nadie. Fin de la historia.

Internet está lleno de bulos y cuentos de todo tipo, y el agujero negro que nos devorará por culpa de unos científicos locos e inconscientes está a la orden del día. Pero no, los agujeros negros no son algo que se pueda crear en un laboratorio, y mucho menos verlos crecer como si fuesen la planta de la cocina. Esta historia, como muchas otras, seguirá estando presente en los hilos de Facebook y webs de visionarios e iluminados. Pero podemos dormir tranquilos.

Si algún día llega realmente un agujero negro a la Tierra, primero hemos de tener en cuenta que atravesaremos lo que se conoce el horizonte de sucesos sin darnos cuenta. Luego el tiempo se irá enlenteciendo paulatinamente, aunque nosotros no nos daremos cuenta. Y, finalmente, quedaremos convertidos en… Bueno, podremos lucir figura en la playa. Una playa y un planeta que cabrán en una cuchara de café. A ver quién levanta esa cuchara. Por cierto, el martillo de Thor, se dice, está hecho de materia de agujero negro, por eso no puede levantarse. Pero eso es fantasía. Como pensar en un agujero negro en el CERN. Pura fantasía.


Más información sobre agujeros negros en este enlace.

 

El CERN trabaja en la espectrografía de la antimateria

A la antimateria se le suelen asignar capacidades metafísicas y sobrenaturales. Pero la antimateria es, según se ha podido verificar a lo largo de décadas y recientemente, tan estándar como la materia en cuanto a propiedades físicas se refiere. La antimateria no existe porque se desintegra de inmediato en contacto con la materia, generando una cantidad de energía muy superior a la fusión del hidrógeno, ya que el 100% de la materia es convertida en energía según la famosa ecuación de Einstein, E=mc2. En este universo no existe una forma de obtener mayor cantidad de energía.

Se cree que durante el Big Bang la cantidad de materia y antimateria debió de ser la misma, pero, por alguna asimetría, la antimateria desapareció, quedando solo la materia común que conocemos. La razón de esta asimetría es clave para comprender el universo.

Todo lo que afecta a la materia afecta a la antimateria. Su particularidad es que está formada por antiprotones, es decir, protones con carga negativa, y positrones, electrones de carga positiva. De hecho, la tomografía por escáner de positrones, que se usa cada día en miles de hospitales, usa antimateria para realizar su trabajo.

Pero los físicos siempre quieren ir más lejos, y en el CERN de Ginebra están en ello. Actualmente han conseguido desarrollar un método para poder realizar espectrografía del antihidrógeno. ¿En qué consiste? Básicamente, un espectrograma es una firma de los componentes de una materia determinada. Por ejemplo, se descubrió que el Sol dispone de helio gracias a su firma con el espectrograma que se desprende del análisis de su luz.

El objetivo del CERN es verificar si el espectrograma del antihidrógeno, un átomo formado por un antiprotón y un positrón, es el mismo que el del hidrógeno. Es de suponer, y sería factible pensar, que será así. Pero, teniendo en cuenta que aún no se sabe por qué hay tanta materia y nada de antimateria en el universo, y de dónde viene la descompensación, comprobar la naturaleza de la antimateria, en todos sus aspectos, incluido su espectrograma, es fundamental para profundizar en este problema.

El CERN ha encontrado el método para el análisis de una cantidad muy pequeña de antihidrógenos, y ahora se prepara para trabajar en el análisis del espectro en los próximos meses. Existen dos posibilidades: la firma es la misma, o es distinta. En ambos casos, se habrá dado un nuevo paso en la comprensión de la antimateria, y estaremos un poco más cerca de conocer su naturaleza y características.

Mientras tanto, seguiremos con la pregunta: ¿por qué el universo no es simétrico? ¿Por qué hay más materia que antimateria? Esperemos saberlo pronto, porque esta respuesta abrirá muchas puertas a nuevas líneas de investigación para la comprensión del universo, y de otros posibles universos que pudieran existir.

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Imagen de la semana: agujeros negros

La imagen de la semana es para un agujero negro. Uno cualquiera, son todos iguales. ¿Cómo de iguales? Se diferencian en la masa que contienen. Pero nada más. El resto de características los convierte en copias perfectas. ¿Por qué?

Porque la entropía en un agujero negro es la máxima posible. Esto significa una cosa: el desorden dentro de un agujero negro es total. La gravedad es tan potente que todo queda demolido literalmente.

Pero, de todas formas, y por mucho que nos hablen de los agujeros negros, y de sus características, la verdad es que hay preguntas importantes que no podemos contestar todavía. Nos cuentan historias de «qué pasaría si cayésemos dentro» etc. Está bien, pero la gran pregunta permanece: ¿cuál es la naturaleza del universo dentro de un agujero negro? O, dicho de otro modo: ¿qué leyes físicas son las que gobiernan el interior de un agujero negro?

Nadie lo sabe. Todavía. En los agujeros negros se entremezclan la teoría de la relatividad general, y la impredecibilidad de la mecánica cuántica. Ambas se fusionan en una teoría mayor, más completa, que engloba ambas, y que después de setenta años sigue siendo un misterio. La teoría que prometía contestar a esa pregunta, las cuerdas, ha sido ya un fracaso. Sí, ha aportado cosas interesantes, pero ni siquiera sus partículas, las partículas supersimétricas, han aparecido. El CERN de Ginebra lo ha intentado. Pero no están ahí. Agujero negro 1: teoría de cuerdas 0. Gol en el último minuto de Stephen Hawking por la escuadra.

Yo personalmente creo que la respuesta de la física de los agujeros negros conllevará una nueva revolución en la física, como la que ocurrió con la relatividad y la mecánica cuántica. Y lo creo porque se habrá respondido a una pregunta que dará muchas vías nuevas de investigación, especialmente la comprensión de la gravedad cuántica, esa parte de la física que se resiste una y otra vez. Claro que podría estar equivocado. Ya veremos.

Lo que es cierto es que el futuro promete ser interesante, y esperemos que no sea negro como los agujeros. Queda un camino importante por recorrer. Pero creo que una nueva generación de físicos traerán respuestas. Los actuales… Bueno, me guardo la respuesta. Tengo mis razones. Pero están enterradas en un agujero negro.

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Dime que haces ciencia aunque sea mentira

Continúa la constante cascada de desinformación y mentiras de carácter pseudocientífico en Internet y en Facebook. Noticias que da pena leerlas, no por el tema que tratan, sino por cómo lo tratan y presentan. En esta ocasión, una noticia de Cosmos Magazine, donde “en serio” nos quieren hacer creer que se está trabajando en un motor warp basado en la métrica de Alcubierre. Pero lo peor está al final, y como yo no juego al “clickbait” lo diré ahora: es una noticia de 2014 que se presenta como si fuese de 2016. La fecha del enlace indica 2014. Pero en Facebook lo publican con fecha de noviembre 2016.

Esta noticia no es nueva, pero se reitera y renace de sus cenizas una y otra vez. Vamos pues a dar información real sobre este asunto, una vez más, intentando aclarar la desinformación, o directamente mentiras, que se vierten en el artículo. Vamos a verlo.

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No. La NASA no prepara un motor Warp

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Entrelazamiento cuántico y el experimento EPR

Un poco de humor para encarar la nueva semana con ganas. Mi perrita Lyra desde pequeña fue muy inquieta para la ciencia. Su hermanito es, digamos, algo más práctico…

Lo cierto es que el entrelazamiento cuántico es uno de esos fenómenos de la naturaleza que más sorprenden a los físicos de partículas. El propio Einstein quiso demostrar que la mecánica cuántica y el entrelazamiento cuántico iban en contra del principio de localidad de la teoría de la relatividad, un aspecto básico que nos dice que todo fenómeno tiene una causa, y la causa un efecto, que solo se puede transmitir a como máximo la velocidad de la luz.

Sin embargo el entrelazamiento cuántico funciona, y se ha demostrado muchas veces ya. Eso sí: no se transmite información de forma instantánea. Si lo hiciese, la teoría de la relatividad caería como un castillo de naipes.

Actualmente, a los medios de comunicación pocos serios les ha dado por llamar a este efecto «teletransporte cuántico». No lo es, en absoluto, y como digo, no se transmite información. El experimento EPR sí nos dice algo: la incompatibilidad entre mecánica cuántica y relatividad general implica que una teoría mayor, más completa, debe ser descubierta. Se han propuesto varias, entre ellas la teoría de cuerdas, pero ninguna de momento está demostrada empíricamente.

Eso sí, los medios de los que hablaba antes nos pondrán imágenes de Star Trek, y de personas viajando de un punto a otro al instante. Genial, pero imposible de momento. Si algún día puede hacerse está por verse, pero algo así requeriría transmitir trillones de estados de información de cada partícula a otro punto. Algo que sin duda va a tardar mucho, mucho tiempo en ser posible.

Pero quién sabe las sorpresas que nos depara el futuro. Quizás la respuesta esté ahora mismo en los recientes experimentos del CERN que actualmente se analizan. Esperemos que así sea. Pero, de un modo u otro, haremos ciencia, no conjeturas sin base y con el único fin de llenar periódicos y webs sensacionalistas.

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Otra partícula más, y van…

Cada semana, muchas webs de información científica se afanan por atraer, con gran desesperación, al incauto lector que pasa por sus páginas y el Facebook, intentando que preste atención a su magnífica noticia, que es por supuesto casi siempre exclusiva, y en donde se habla de un descubrimiento que cambiará la física y el cosmos tal como lo conocemos. Ya he hablado antes de ello, se llama en inglés «Clickbait» y consiste en atraer al lector como sea.

La verdad es que, para los que somos amantes de la ciencia, nos apena ver cómo páginas prestigiosas caen cada vez más en la trampa de querer atraer visitas a base de titulares espectaculares, con noticias sorprendentes que luego quedan en nada. Se tergiversa la información, y se sigue ese viejo principio del mundo del periodismo:

«Nunca dejes que la verdad te estropee una buena noticia».

Tenemos que aprender que cada semana no va a descubrirse una nueva partícula, no se va a verificar una nueva ley física, ni va a aparecer una teoría que rompa con todo lo anterior. Estas cosas ocurren, pero se requiere tiempo, años de trabajo, para poder confirmar una noticia. Hoy en día, si no hay un par de titulares llamativos por semana, parece que está todo perdido.

Y como una imagen vale más que mil palabras, os traigo un ejemplo de hoy mismo. No voy a comentar qué web es porque no se trata de criticar a este o a aquel. Sí, hay que atraer lectores, pero hay que hacerlo con una ética periodística y profesional, no a base de titulares que solo quieren que pulses el enlace.

En la imagen adjunta podéis verlo. Titular: «El CERN confirma la existencia del bosón Madala». En el texto interior: «parecen confirmar la existencia de una partícula subatómica». O sea, primero se confirma un bosón. Luego parece. Y luego ni siquiera se sabe si es un bosón.

Luego, si buscas más en Internet sobre este tema, tampoco ha sido exactamente el CERN sino un centro colaborador. Y, para terminar de estropearlo todo, abajo, lo he indicado en rojo también, el Sigma de este descubrimiento es 3. ¿Qué es el Sigma? Es una medida que usan los físicos para determinar la validez de un descubrimiento. El Sigma mínimo para tener una certeza de que el experimento es correcto es Sigma 4.9 aproximadamente o superior, depende del experimento.

Conclusión: ni es el CERN, ni se ha descubierto, ni se ha confirmado, ni hay pruebas fehacientes. Hace dos semanas hubo un caso similar que quedó en nada. Yo no digo que finalmente esta partícula no exista; lo que digo es que se están falseando datos para atraer lectores. Y eso, amigos, ni es ciencia, ni es periodismo.
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Cuidado con las noticias espectaculares. Revisad cada nota que leáis. No deis nada por hecho ni confirmado de entrada. Dudad. Ese es el principio de la ciencia. Dudad. Y funciona.

Large Hadron Collider: la máquina del tiempo

Gasto inútil. Obra faraónica. Pérdida de tiempo y de recursos. Tontería y capricho de cuatro científicos estúpidos y locos. Estos son algunos de los calificativos que mucha gente aplica al Large Hadron Collider (LHC), o, en castellano, Gran Colisionador de Partículas. El instrumento más complejo que se ha diseñado nunca para estudiar los aspectos más íntimos de la estructura del universo.

En este pequeño artículo, vamos a explicar por qué esa gente está equivocada, y cómo, los antepasados del LHC, han salvado y salvan millones de vidas todos los años. Sí, estimado lector: esos instrumentos que habrás visto alguna vez en una cirugía, en una prueba médica con rayos X, ecografías, tomografías, escáneres por positrones… Todos ellos son, en mayor o menor medida, fruto y resultado de máquinas anteriores al LHC, o de experimentos con partículas. Ahora, el LHC nos quiere enseñar lo que esconde el universo. ¿Cómo? Vamos a verlo.

Una sección del túnel del LHC en el CERN.
Una sección del túnel del LHC en el CERN.

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