Normalmente, los científicos producen antimateria en el laboratorio. Y ahí se queda en un aparato experimental para ser estudiado más adelante. Pero ahora, un grupo de investigadores están planeando transportar antimateria por primera vez de un laboratorio a otro en un camión. Esto con fines académicos, según reporta Nature.

Este proyecto comenzó hace un mes. La idea es que los científicos transportarán la antimateria en un camión y luego la usarán para estudiar el extraño comportamiento de los núcleos radioactivos. El trabajo también busca encontrar un mejor entendimiento de procesos fundamentales dentro de los núcleos atómicos. Esto con el fin de ayudar a los astrofísicos a investigar los interiores de las estrellas neutrón, que contienen la forma de materia más densa del universo.

¿Para qué se va a transportar la antimateria?

Esto puede sonar un poco a ‘científicos locos’. Pero no lo es en realidad. En el laboratorio CERN, en Ginebra, Suiza; existen unas instalaciones llamadas el Desacelerador de Antiprotones, que también es llamada la fábrica de antimateria. Este desacelerador produce el equivalente de antimateria de un protón. CERN también tiene un experimento de física nuclear llamado ISOLD, que crea un ‘rayo’ de núcleos atómicos radiactivos, que son el centro de los átomos. Los núcleos radioactivos suelen tener muchos más neutrones (las partículas con carga neutral), que protones (las partículas con carga positiva).

Todos estos laboratorios existen porque aún hay mucho que no sabemos sobre estos núcleos radioactivos. Por ejemplo ¿a dónde van los neutrones extra que tienen los núcleos? ¿Será que forman una especie de ‘piel’ de neutrones alrededor? O ¿formarán un halo exterior, lejos del resto de partículas? Con estos experimentos, es posible probar estas estructuras.

Colisionador de partículas

Lo que se suele hacer para investigar la antimateria y los núcleos radioactivos es ‘chocar’ o colisionar el núcleo con los antiprotones, y luego se registra lo que pasa. Pero las partículas radioactivas tienen una vida muy corta, porque pierden neutrones y protones por montón.

Es por eso que se deben llevar los antiprotones a donde están los núcleos. Y no se trata de un par de partículas. Los investigadores deben crear una nube con mil millones de antiprotones que puedan sobrevivir por varias semanas, o más. Y luego los deben guardar al vacío y llevarlos en el corto viaje desde el Desacelerador de Antiprotones hasta el ISOLDE. Así se lo explicó uno de los científicos del proyecto a Gizmodo.

El medio le preguntó a los científicos si existía alguna precaución de seguridad alrededor de toda esta antimateria. Esto debido a que cuando las partículas de materia se juntan con las partículas de antimateria, entre ellas se ‘asesinan’ en una explosión de energía. Pero los investigadores dicen que no hay nada de qué preocuparse. Mil millones en realidad no son muchas partículas. Imagina que hay más o menos 602 sextillones de protones en un gramo de hidrógeno.

Pero aún falta mucho por desarrollar. Los científicos dicen que el sistema de contenedores para el camión estará listo en 2022.

Imagen: CERN.

Las esperanzas de encontrar una posible nueva partícula, parecida al Bosón de Higgs, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) en Suiza se desvanecieron. Este viernes las directivas anunciaron esta noticia en el congreso International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2016) en Chicago, según reportó Gizmodo.

Todo comenzó en diciembre del año pasado, cuando dos equipos de físicos colaboradores que estaban trabajando en el LHC anunciaron que encontraron rastros de una nueva partícula fundamental de la naturaleza, una partícula elemental que no estaba contemplada dentro del Modelo Estándar, que es la teoría que explica cómo las partículas se unen para crear todo lo que nos rodea. 

No obstante, ningún reporte de los científicos fue lo suficientemente sólido como para llamarlo un descubrimiento, aunque ambos equipos reportaron pistas muy similares. Muchos expertos advirtieron que este tipo de señales suelen desaparecer al agregar nuevos datos en la mezcla, pero los científicos han estado analizando detalladamente los datos desde entonces. Un bulto en una gráfica que representa los rayos gamma producidos por las colisiones fue la pista primordial para que los científicos comenzaran a investigar este tema hasta el cansancio.

De haber confirmado la partícula, se habría podido avanzar inmensamente en cuestiones físicas como por qué hay materia pero no antimateria en el universo, o la composición de la materia oscura que provee jalón gravitacional al cosmos. En pocos meses posteriores a la noticia de la pista se publicaron unos 500 artículos en los que se trataba de interpretar el significado de la posible partícula.

Se comenzó a desmoronar la ilusión

Hace unas semanas comenzaron a correr rumores de que la señal se estaba desvaneciendo, pero casi todo el público interesado estaba esperando ver los resultados oficiales en la conferencia que comenzó ayer en Chicago.

Ayer, según el medio, se publicó el reporte oficial de Cern en el que se explican los resultados de este fallida investigación. Ahora toda la información es oficial y se confirmó que la señal de esta nueva partícula desapareció. “No vemos nada”, dijo Tiziano Camporesi, del Cern, la Organización Europea de Investigación Nuclear, y vocero de uno de los equipos investigadores conocidos como C.M.S, según el reporte de The New York Times.

Si revisas estas gráficas puedes darte cuenta de esto. Las líneas de rayas (azules) representan los datos originales de 2015 con las pistas de la partícula, las de puntos (rojos) representan los nuevos datos, y las negras son ambas combinadas. Es de esperarse que la comunidad de físicos de partículas esté de luto hoy.

¿Qué tiene que ver el bosón de Higgs?

Los científicos en el LHC descubrieron el Bosón de Higgs hace cuatro años. Esa partícula era una predicción de la teoría de la física subatómica, es decir el Modelo Estándar. Desde entonces, los investigadores han tenido como objetivo encontrar evidencia de fenómenos más allá del modelo.

El Modelo Estándar explica cómo las partículas se combinan e interactúan para crear el mundo que nos rodea. También explica cómo funcionan las fuerzas de la naturaleza, como la electricidad y el magnetismo, y también cómo operan las fuerzas nucleares para pegar a los átomos entre sí.

Pero hasta ahora todo lo que sabemos a partir de este modelo representa menos del 4% de nuestra existencia, del Universo, en realidad. El modelo no explica cómo funciona la gravedad, ni la materia oscura, que es una sustancia que ocupa más de un cuarto del Universo. Tampoco explica la energía oscura, que ocupa unos dos tercios del Universo, según el reporte de BBC.

El LHC, que costó unos 10.000 millones de dólares,  se construyó para explorar estos puntos desconocidos, y con la esperanza de desarrollar teorías que expliquen cómo funciona el Universo. Si se hubiera descubierto esta nueva partícula, se abrirían muchas puertas para explicar todos estos fenómenos.

Imágenes: Cern. 

La fotografía y la ciencia se llevan muy bien de la mano. El arte de capturar imágenes tiene sentido cuando queremos ver la realidad de lo que no podemos ver con nuestros ojos. Los fotógrafos no hacen imágenes bonitas, sino que transmiten una visión de las sensaciones, de lo que cautiva la mirada del espectador. Así mismo, la ciencia busca mostrarnos la realidad de lo invisible y la existencia de todo. Cuando ambos mundos se conectan en la búsqueda de esa realidad, conseguimos las fascinantes imágenes de Eadweard Muybridge y sus secuencias de movimiento que nos ayudan a comprender mejor el mundo. También conseguimos las impresionantes imágenes que verán en el documental enlazado a continuación:

The Invisible Photograph: Part 5 (Subatomic) from Carnegie Museum of Art on Vimeo.

Como reporta Engadget, ‘The Invisible Photograph (Subatomic)’ es un documental que hace parte de una serie de minidocumentales del Museo de arte de Carnegie junto a la organización de Hillman Photography Initiative. En esta quinta parte vemos el trabajo que se hace en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), la instalación donde se hicieron los experimentos para encontrar el bosón de Higgs, a nivel fotográfico para representar y entender las partículas invisibles con las que trabajan.

Para capturar la ‘existencia’ de partículas de antimateria, los científicos utilizan una gran máquina conocida como el Detector ATLAS, que logra capturar 600.000.000 fotografías por segundo y es utilizado principalmente para ver cómo chocan dos partículas. También, usando emulsión fotográfica tradicional, pueden proyectar una partícula de antimateria y ‘verla’ por cómo choca en la emulsión.

En el documental muestran como científicos y artistas trabajan en conjunto para crear teorías y estrategias para capturar y entender esas imágenes invisibles que rodean nuestro universo. Y si les apasiona la ciencia y la fotografía, encontrarán una visión muy impactante sobre qué es la imagen.

Imagen: Screenshot Documental

Un colaborador del CERN anunció que encontraron evidencias de la existencia de los hadrones, un tipo de partícula subatómica que no se puede clasificar dentro del modelo de los quarks.

Y eso es importante por…

Los quarks son las partículas subátomicas que conforman los protones y los neutrones. Están clasificados de seis maneras, y cada tipo tiene una antíparticula correspondiente. Los hadrones están conformados por grupos de quarks y antiquarks, y forman parte de las fuerzas que unen a los protones dentro del núcleo de un átomo.

Pero, desde hace mucho tiempo, los físicos encontraron rastros de partículas que no caben en ese patrón de formación. Un grupo de investigadores del gran colisionador de partículas publicaron que vieron una partícula extraña llamada Z(4430). La teoría del Big Bang explica que en un momento existieron los Beauty Quarks o (b) Quarks, que conforman hadrones conocidos como B mesons.

Ahora, el miércoles en la tarde, los investigadores del Gran Colisionador de Partículas publicaron medidas muy precisas de Z(4430) que confirma que es una partícula, el hadrón exótico que tanto estaban buscando. La ‘Z’ muestra que forma parte de ese grupo de partículas extrañas. Es cuatro veces más pesada que un protón y, según explican, tiene una carga eléctrica negativa.

Estas investigaciones sirven para seguir conociendo la formación del Universo y las partículas subatómicas. El descubrimiento invita a pensar que la naturaleza puede crear más partículas que las que se sabía.

Imagen: LHCb

La web como hoy la conocemos fue inventada por Tim Berners-Lee mientras hacía parte del equipo del CERN, que también tiene en su haber el Gran Colisionador de Partículas. Hoy martes hace 20 años -en 1993- nació el primer sitio web, y gracias a eso nació el internet ‘libre’ como hoy lo conocemos, pues nació la tecnología de los dominios.

Para celebrarlo y conmemorar el uso libre del internet, el equipo de CERN quiso revivirlo para la que la gente pueda acceder a él. El objetivo de esto, según reporta la BBC, es conservar el software y hardware que se utilizó en los inicios de la web para que la próximas generaciones puedan explorar de primera mano el progreso que ha vivido la ‘World Wide Web’ desde entonces.

Dan Noves, director web del grupo de comunicaciones del CERN, dijo: “Quiero que mis hijos sean capaces de entender el significado del momento en el que estamos: la red ya es tan ubicua –tan normal– que uno se arriesga a que no pueda ver cómo ha cambiado. Estamos en un momento único donde nosotros todavía podemos utilizar el primer servidor web y experimentar con él. Queremos documentar y preservar eso”.

Al revivir el primer sitio web, CERN también quiere enviar un mensaje: la idea de que detrás del nacimiento de la web está la descentralización del control, lo que les permite a todos el acceso a la información. Esa ‘filosofía’ es lo que la ha convertido a la red en lo que es hoy en día y sería un error que la perdiera. 

Los investigadores del Gran Colisionador de Hadrones dijeron en una conferencia en Suiza que quedan pocas dudas de que encontraron el bosón de Higgs, también conocido como ‘la partícula de Dios’.

Hasta hoy esta partícula hacía parte de una teoría que explicaría la existencia de toda la materia, pues es la que da la masa a todos los objetos. Encontrarla significa la confirmación del modelo estándar de física de partículas, un paso gigantesco para la ciencia.

En términos sencillos, los investigadores llevan haciendo colisionar átomos con el fin de encontrar esta partícula, y hoy en la mañana, en una conferencia que dieron Suiza, los científicos dijeron que tienen pruebas (o al menos parte de las pruebas) de que la encontraron.

Lo malo es que todavía falta descubrir el tipo de bosón de Higgs que creen que tienen al frente (y yo que ya me estaba emocionando). Fabiola Gianotti, de Atlas Innovation, dice que “encontramos en nuestra investigación claras señales de una nueva partícula (…), pero necesitamos un poco más de tiempo para preparar la publicación de los resultados”.

“Todavía es una pregunta abierta si este es el bosón de Higgs del modelo estándar (…) o simplmente el más liviano de varios bosones que predicen algunas teorías que van más allá del modelo estándar”, dijo un vocero de CERN.

Dos equipos de investigación independientes, Atlas innovation y CMS, encontraron resultados similares, lo cual es una excelente señal del hallazgo. Peter Higgs, el señor cuyo apellido dio nombre a la partícula en cuestión también manifestó su entusiasmo:

“Estoy sorprendido de la velocidad increíble con la que estos resultados emergieron. Son un testamento de la experiencia de los investigadores y la tecnología que está en uso. Nunca esperé que esto pasara en mi vida y le pediré a mi familia que pongan una champaña en la nevera.”

El miércoles, los dos equipos científicos que trabajan en el colisionador de hadrones de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por su sigla en francés) anunciaron que obtuvieron resultados consistentes con la aparición del bosón de Higgs. Aunque los expertos fueron cautos a la hora de confirmar que se tratara realmente del huidizo bosón, para otros miembros de la comunidad científica ya se puede decir que la evidencia es concluyente. ENTER.CO responde las preguntas más comunes sobre este hito científico.

¿Qué es una partícula subatómica?

Una partícula cuyo tamaño es más pequeño que un átomo. La física de partículas estudia su comportamiento. Como no hay instrumentos que nos permitan verlas, se estudian rastreando su energía. Los físicos postulan el Modelo Estándar, una teoría que distingue 12 partículas de este tipo en el universo. La única de las 12 partículas cuya existencia no se ha confirmado es el bosón de Higgs.

¿Qué es un bosón?

La física de particulas distingue dos tipos de partículas: bosones y fermiones. Mientras los bosones tienen un número de espín entero, los fermiones tienen un número de espín semientero (1/2, 1/3). El número de espín es una medida del movimiento angular de las partículas subatómicas, que sirve para explicar parte de su comportamiento.

¿Qué es el bosón de Higgs?

El bosón de Higgs es la partícula subatómica que conforma el llamado ‘campo de Higgs’. Cuando interactua con otras partículas hace que estas tengan masa. Su existencia explica porqué algunas partículas tienen esa propiedad, como los quarks, y otras no la tienen, como los fotones.

¿Por qué lo llaman ‘la partícula de Dios’?

Al bosón lo comenzaron a llamar así tras la publicación del libro ‘La partícula divina: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?’, del premio Nobel de Física Leon Lederman. Su importancia consiste en que explica por qué, tras el big bang, las partículas subatómicas pudieron adquirir masa y luego darle forma al Universo.

¿Cómo lo descubrieron?

Desde hace décadas, los físicos estaban intentando descubrirlo por medio de aceleradores de partículas. Lo que estos aparatos hacen es colisionar partículas subatómicas para hacer aparecer otras partículas. El bosón de Higgs fue descubierto cuando se hicieron chocar protones en el Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, un acelerador de partículas ubicado en un túnel circular de 27 kilómetros que está bajo tierra entre Francia y Suiza.

¿Por qué es tan difícil de encontrar?

Porque requiere una enorme cantidad de energía para conformarse. Antes del CERN, otros aceleradores lo habían buscado sin éxito. El del CERN es el más poderoso acelerador jamás construido, y es el primero que llega a los niveles de energía necesarios para que el bosón aparezca. Además, la teoría indica que desaparece microsegundos después de lo que se genera, por lo que se requieren mediciones muy precisas.

¿Por qué es tan importante el descubrimiento?

Porque confirma el Modelo Estándar y, al mismo tiempo, genera nuevas preguntas. Lo primero implica que la teoría va por buen camino a la hora de explicar las partículas subatómicas; mientras que lo segundo les da campo a los científicos para seguir investigando. Resulta que los datos tienen ligeras diferencias a los previstos por el modelo, un rompecabezas que los investigadores tendrán que explicar.

¿Qué consecuencias tiene el descubrimiento?

En el mundo ‘real’, ninguna. Los científicos desestimaron que el acelerador del CERN tenga consecuencias catastróficas, como la creación de un agujero negro al interior de la tierra o de materia oscura que acabe con la materia de nuestro planeta. Sin embargo, un efecto secundario del trabajo del CERN es la World Wide Web (aunque no directamente del proyecto que descubrió el bosón de Higgs), que fue creada por el centro para intercambiar los resultados de investigación y ahora está al servicio de todos nosotros.