sábado

SuSy y las Estrellas de Hielo



Por fin pasó el crudo invierno. Mi Gata Misi lo sabe, y ya no quiere tomar mas el sol a través de cristales: Maúlla y maúlla, y me ronronea entre los pies para que abra puertas y ventanas, y le dé al fin la ansiada libertad.

Durante el invierno sus dos únicas obligaciones han sido comer toda la comida a su alcance, y hacerse la manicura en mi mejor alfombra. 

Pero la primavera que se acerca le trae una agenda completa de obligaciones: perseguir lagartijas, acechar a la urraca que fabrica su nido, y lo primero, lo primercito, buscar entre los matojos a Casandra, la tortuga que pronto despertará, a ver si este año se muestra mas amistosa y menos reservada que en temporadas anterores.


Si. En efecto: Ya llega la Primavera. 

Los científicos del LHC han debido sentir algo muy parecido a Misi, y ya andan por ahí, a la busca de su Casandra particular, que empezó a desperezarse, en la oscuridad de su larguísimo túnel, el día 21 de Febrero. Siente como un inmenso latido la llegada de la electricidad a sus mas íntimos rincones, y se deja arrastrar por un dulce renacer cuando de nuevo corre por sus venas el helio líquido, que le transforma en un gigante superconductor.


El pasado año


fue parco en noticias glamorosas. A ver si me entendéis, no digo que haya sido un año perdido. En absoluto. El año ha sido dedicado a probar la eficacia tanto de los detectores como de los programas informáticos que controlan los procesos y analizan los resultados. LHC es una máquina a la vez mastodóntica y milimétrica, y el buen acoplamiento de estas dos dimensiones es un auténtico encaje de bolillos...

...Pero todo esto es agua pasada. A partir de ahora se pondrán manos a la obra a fin de conseguir un último objetivo antes de empezar a hacer Buena Ciencia:


la luminosidad

La luminosidad mide la cantidad de protones que se consigue "apretujar" en los diminutos paquetes que circulan por cada uno de los haces: es decir, hacer que se encuentren todos en un ínfimo espacio, para que haya mayores probabilidades de que choquen con los protones que vienen de frente. Otro tema que hay que mejorar es,


la cantidad de paquetes que se envían. 

Evidentemente, cuantos mas paquetes circulen, mas choques se obtendrán. 


Ya comprenderéis lo difícil que resulta (cuanta energía se necesita) tomar un gran número de protones, que andan saltando y brincando en todas direcciones, alejándose unos de otros, ya que tienen la misma carga (positiva), y convertirlos en un paquete compacto que se desplaza una velocidad -casi-de-la-luz (99,999%), amontonados en un pequeño espacio, y en perfecto orden de formación.

Una vez compactados los paquetes, habrá que lanzarlos en direcciones opuestas, y hacerlos chocar en el punto exacto, donde se encuentran los detectores.

Cuando se cruzan dos protones pueden ocurrir varias cosas: lo primero, y lo menos emocionante es que ni se acerquen, y siga cada uno por su camino como si tal cosa.

"Fuese, y no hubo nada", que diría el poeta


Sacado de 
Ya podéis imaginar que por mucho que queramos amontonarlos en un espacio reducido, los protones son tan diminutos que aún así queda mucho sitio vacío entre ellos.

Otra posibilidad es que pasen tan cerca como para influir uno en el otro, y desviarse de sus trayectorias. Irán a parar a lugares fuera de los detectores, donde nadie dará cuenta de ellos.


Finalmente, Bien Pudiera Ocurrir que choquen Plena, Absoluta Y Frontalmente.


No se si en algún momento hemos visto qué es un protón:

Se parece a un balón de playa en el hubiéramos metido tres bolitas de plomo. Las bolitas son los llamados quarks. Algún día hablaremos de los quarks largo y tendido. Por el momento son tres simples bolitas.


En el interior del balón estos quarks son felices y libres de andar por donde quieran, pero por alguna extraña razón, se necesita un fuerza inmensa para sacarles de su confinamiento

Caso curioso, incluso en el curioso mundo de la física de partículas: Estamos acostumbrados a que otras fuerzas como la gravedad (ley de Newton) o la electricidad (Ley de Coulomb), disminuyan en relación al cuadrado de la distancia. Entre los quarks la fuerza nuclear aumenta en relación a la distancia.


¿que pasa cuando dos protones chocan de frente?


Lo que choca en realidad es los quarks que componen el protón (las bolitas de plomo). Chocan, se desintegran y se convierten en energía. De esa misma energía nacen tras el choque las nuevas partículas que esperan los científicos estudiar.

hora, Imaginad cien mil millones de protones (trescientos mil millones de quarks), a casi la velocidad de la luz al encuentro de otros cien mil millones de protones...


¡La Mundial¡¡¡


La esperanza de los científicos es que la gran cantidad de energía liberada en estas colisiones sea capaz de producir nuevas partículas superpesadas que hasta ahora ninguna máquina humana ha sido capaz de conseguir. 


No van a ciegas: buscan unas partículas determinadas.

Lo que se llama el Modelo Standard, (SM) es la teoría que mejor explica hoy por hoy qué son y cómo funcionan las partículas elementales. Pero no os vayáis a creer que es un modelo plenamente consolidado. Hace agua por todas partes, y no quedan claros muchos temas.

Veréis

Sacado de

Imaginad que destapáis una olla de agua hirviendo en mitad de un igloo: las moléculas de agua salen en forma de vapor, y se mueven enloquecidas. Poco a poco según se expanden por todo el recinto, se van enfriando; se transforman en gotas de agua. Gotas que, finalmente terminan convirtiéndose en cristalitos de hielo, Cada uno con su forma particular. 

Pues bien.

Se supone que en el Big Bang surgió toda la energía del Universo. Al expandirse y enfriarse la energía se "congeló" en multitud de "cristales", con distintas "formas". Cada una de estas familias de cristales representaría a una clase de partícula diferente, como aquel que dice una foto diferente del mismo personaje: la Energía Primordial.

Cada partícula conocida tiene una partícula simétrica exactamente igual que ella, pero con carga eléctrica diferente. Así, el electrón es idéntico al positrón, solo que uno con carga negativa y el otro con carga positiva. Partícula y antipartícula, cuando se encuentran se desintegran en un delirio de energía pura. De la misma manera a partir de la energía pura puede surgir un par partícula/antipartícula.

Sacado de

Ampliando este concepto, algunos han postulado el Modelo SuSy, o de Súper Simetría, modelo en el que todas las partículas conocidas tienen una partícula simétrica. 

Estas serían muy pesadas, y por esa razón difíciles de crear en los aceleradores de menor energía, como Tevatrón. Mientras que Tevatrón tiene 2 TeV de energía máxima, LHC llegará (si Dios quiere y el tiempo no lo impide), a los 14 TeV...

El tema es serio, pues no se trata de unos señores con bata blanca que se han puesto a elucubrar sobre el sexo de los ángeles, sino que son científicos muy serios y sesudos, que a base de experimentar y darle a las matemáticas, han ido dando forma a las diversos modelos. Tanto saben del tema, que muchos de ellos fueron capaces de imaginar la existencia de partículas como el neutrino estudiando resultados experimentales y mediante el ecuaciones matemáticas.

Los bosones, por ejemplo, fueron detectados en el CERN en los años 60, cuando ya los científicos habían enunciado su carga y su masa aproximada con anterioridad.

Aunque poco a poco van imaginando como funciona el tema, cuanto mas averiguan, mas cuenta se dan de todo lo que les falta por conocer.


Y es que no les cuadran las cuentas:


Por una parte resulta desconcertante la falta de antimateria, que teóricamente tendría que igualar la cantidad de materia del universo.

Pero hay otro tema aún mas peliagudo: 

A ver como lo explico.

Volvamos al Big Bang. 

Se supone que todo empezó con una gran explosión. Así lo imaginan a partir de la observación de que todas las galaxias parecen alejarse entre sí. 

Volviendo, por tanto hacia atrás en el tiempo, deberían estar cada vez mas juntas, hasta que se encontrase toda la masa en el punto donde comenzó la Explosión, hace unos trece mil millones de años. 

En cuanto al futuro, la velocidad de estas galaxias debería ser, (como en toda explosión que se precie). cada vez menor, hasta llegar a pararse.

Bueno, pues, resulta que ocurre justamente lo contrario: las galaxias parece que se alejan entre si a una velocidad cada vez mayor...


...como si una fueran empujadas por una enigmática Energía Oscura...


...y eso No es todo, amigos..

Sacado de 

En los años treinta, tras minucioso estudio del Cúmulo Galáctico Coma, un científico observó que la velocidad de rotación de las galaxias situadas cerca del borde correspondía a un cuerpo con una masa muy superior a la que aparentemente tenía el dicho cúmulo...

...como si contuviera en su seno una Materia Oscura que le hiciera mas masivo...

Estas observaciones de aparente exceso de masa, se han llevado a cabo en numerosos objetos astronómicos,

resultando que,

Lo que en un primer momento no era mas que dos pequeñas molestias, de las de ¡vete tu a saber¡¡¡ ha terminado convirtiendo en dos grandísimas chinas en el zapato de la Teoría Cosmológica actual, y del Modelo Standard.

Pues bien, parece que LHC con sus 7 TeV puede conseguir en sus colisiones encontrar las nuevas partículas de Esa Materia Oscura. La principal característica de la Materia Oscura es que no es detectable, por tanto lo que se espera no es una detección sino una no-detección

Esto ocurrirá cuando la masa total de las partículas que aparecen en el detector sea inferior a la masa de los protones que chocaron.


La masa perdida, sería la Misteriosa, Huidiza, Elusiva Materia Oscura.



Bueno, de Materia Oscura hay mucho que hablar, y nadie se pone de acuerdo. Algún día dedicaré todo un post al tema.


En cualquier caso, me comprometo a contaros con pelos y señales la primera no-detección que se no-detecte.


Bueno, os dejo por hoy.


Me encanta hablar con vosotros, aunque no estoy muy segura a veces de que os interese lo que cuento. Es igual: también hablo con Misi, que dice a todo que miau y no me hace ni caso. Pero me hace compañía. Como vosotros. 


Desde mi cuarto, frente a una ventana que deja ver los primeros brotes y flores de una primavera que se está haciendo esperar, no puedo dejar de pensar en Japón, donde la eclosión de los cerezos se espera cada año con la tensión y emoción de la adolescencia recién estrenada. Llevo toda la tarde leyendo noticias, viendo documentos, escuchando noticias del terrible terremoto, y hago mío su dolor. Y siento que la barrera del idioma impida que les lleguen mis palabras.

A vosotros, que si que me entendéis, si habéis tenido la paciencia de llegar hasta este párrafo, os deseo todo tipo de venturas allá donde se encuentre vuestra lejana, Misteriosa, Huidiza, Elusiva, Materia Humana.


Os manda un fuerte abrazo,


Vuestra Anciana Abuela