Si había algún tema en el que existía un consenso amplio, incluso entre científicos y religiosos, ese era el origen del Universo. Paul Steinhardt, físico y cosmólogo de la Universidad de Princeton y autor del libro Endless Universe, ha concebido un modelo teórico que desconcierta a los religiosos y sorprende a los académicos. Según el modelo cíclico de Steinhardt, el cosmos no tiene principio ni fin.

El Universo ha comenzado hace 13.700 millones de años tras el Big Bang. La materia que hoy conforma miles de millones de galaxias y billones de estrellas estuvo comprimida en un punto más pequeño que una cabeza de alfiler, momento en que comenzó a existir el tiempo y el espacio. ¿Cómo sucedió la creación del universo a partir de la nada? Para los científicos, la respuesta es un misterio pero, para muchos religiosos, un escenario muy cómodo en el que situar a Dios como el origen de todas las cosas.
El modelo de Steinhardt especula que el universo es una sucesión infinita de Big Bangs. No se trata del Big Crush con el que se especulaba que el Universo podría contraerse nuevamente tras finalizar su expansión. Esta idea ya ha sido descartada y el modelo de Steinhard es diferente. Sus ideas parten del modelo inflacionario que surgió como un parche para las preguntas que el modelo de Big Bang no podía explicar. Rafael Rebolo, astrofísico del Instituto Astrofísico de Canarias, también nos ayudará a comprenderlo mejor.
Curioso por las ideas de otras culturas, Steinhard ha encontrado muchas sintonías entre su modelo cíclico y las cosmogonías de diversas religiones. El Génesis mismo, tradicionalmente cercano al Big Bang, tiene una interpretación distinta en el Talmud en el que el mundo habría sido creado muchas veces antes del actual. La sintonía más cercana está en la cosmogonía hindú, que manejaba cifras parecidas a las que baraja el modelo cíclico.

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Redes 20: Qué es el tiempo (22 minutos)

¿Quién no recuerda sus años de la infancia como mucho más duraderos comparados con los vividos después de la adolescencia? ¿Por qué nos parece que el tiempo se ralentiza cuando vivimos una situación peligrosa? Las películas parecen más cortas la segunda vez que las vemos, al igual que un recorrido de un sitio a otro resulta más breve cuando ya no es la primera vez que lo hacemos. Al menos desde el punto de vista subjetivo, el tiempo no es rígido. Es una construcción del cerebro muy maleable.

Para comprender mejor el fenómeno de la percepción subjetiva del tiempo, Eduard Punset ha entrevistado a un científico joven, multifacético y con una carrera prometedora. El neurocientífico David Eagleman es director del Laboratorio para la Percepción y la Acción de la University of Texas Medical School en Houston.
¿Cómo hacen los neurocientíficos para entender cómo el cerebro reconstruye los sucesos temporales? Punset escucha de primera mano la explicación de Eagleman quien, prontamente, volverá a estar en Redes para hablar de la sinestesia, otro de sus campos de investigación.
Para ampliar:

“Time and the Brain (or, What’s happening in the Eagleman Lab)”, artículo de Eagleman en su web.
• “THE MIND IN OVERDRIVE”, artículo de la revista Discover sobre la percepción del tiempo.
• “10 Unsolved Mysteries Of The Brain”, artículo de Eagleman en la portada de la revista Discovery.

Redes 21: Cómo empezó todo (28 minutos)

En esta emisión, Eduard Punset ha entrevistado a Luis Álvarez Gaumé, director del departamento de física teórica del CERN, y a John Ellis, también físico teórico del mismo departamento. Punset ha hablado sobre esta emisión en su blog.

Redes 23: Más allá del átomo (28 minutos)

volvemos a Ginebra para conocer más sobre la física de la máquina más asombrosa creada por el ser humano: el LHC. Esta vez, John Ellis, físico del departamento teórico del LHC, hablará con Eduard Punset sobre el bosón de Higgs, la materia oscura y la supersimetría, sobre los cuales los físicos quieren encontrar evidencias en el acelerador del CERN.

Para ampliar:

• “The Coming Revolutions in Particle Physics”, artículo en Scientific American.
• “International man of mysteries”, entrevista con John Ellis en el blog Cosmic Log de MSNBC.
• “La seguridad del LHC”, resumen del informe grupo de consulta sobre seguridad del LHC en el que participó John Ellis (para quienes todavía temen que el LHC se trague la Tierra).
• “Teoría de cuerdas: atando las fuerzas fundamentales”, una introducción a la teoría de cuerdas.

Redes 29: En busca de planetas habitados (28 minutos)

¿Dónde nos llevará la búsqueda frenética de vida en los planetas extrasolares? Parece que no encontraremos formas vivientes tan complejas como las que conocemos en la Tierra, pero los astrobiólogos no dudan de que hallarán indicios de vida en algún planeta en los próximos años. La joven astrobióloga Giovanna Tinetti, de la Universidad de Londres, junto a su grupo de investigación, confirmó por primera vez la presencia de agua en un planeta lejano. Eduardo Punset descubre hoy junto a ella los recientes adelantos en la exploración del universo en busca de vida extraterrestre.

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Redes 33: Todos los días nace un universo (25 minutos)

El modelo cosmológico de la inflación eterna nos ofrece una visión del universo que podría ser la culminación de la revolución iniciada por Copérnico. El astrónomo nos enseñó que no éramos el centro del universo, Darwin nos demostró que no éramos los reyes de la creación y ahora, cosmólogos como Alexander Vilenkin nos sugieren que ni siquiera seríamos únicos en un universo que, siendo infinitamente más grande de lo que pensábamos, estaría poblado de clones nuestros que repiten hasta nuestros movimientos más irrelevantes. Este universo, que haría las delicias de Jorge Luis Borges, también estaría poblado de otros clones que viven historias diferentes de las nuestras, clones de Punset que trabajan de taxistas y clones de Andreu Buenafuente que ofician de sacerdotes.

Redes 51: Nuestro lugar en el Universo

Hoy Redes se adentra en los misterios del universo. El astrofísico mexicano Luis Felipe Rodríguez y Eduard Punset realizan un repaso de los grandes hitos de la astronomía y la cosmología, desde las primeras observaciones de Copérnico hasta las más modernas averiguaciones sobre la materia y la energía oscuras.

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Redes 73: Pequeños soles en la Tierra

Los combustibles fósiles se agotarán en apenas un siglo y no nos conviene dejar que sigan liberando gases de efecto invernadero a la atmósfera durante más años. La humanidad se ve obligada ya a buscar y a hacer rentables otras formas de energía. Las más nueva y prometedora es la energía de fusión, la energía de las estrellas, la misma que produce el Sol y que alimenta la vida que conocemos.
Hoy, en Redes, el físico Steven Cowley, del Culham Centre for Fussion Energy de Reino Unido, nos pondrá al día de los avances en la carrera por conseguir reproducir en la Tierra la energía de las estrellas, que llegará a ser virtualmente inagotable, segura, sin emisiones de carbono a la atmósfera ni residuos radiactivos de larga duración. Esperamos que este duro reto sea pronto una realidad.

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Redes 94: La incertidumbre del universo cuántico

La escala más pequeña del universo –la que se rige por las leyes de la física cuántica– parece un desafío al sentido común. Los objetos subatómicos pueden estar en más de un sitio a la vez, dos partículas en extremos opuestos de una galaxia pueden compartir información instantáneamente, y el mero hecho de observar un fenómeno cuántico puede modificarlo radicalmente.
En el próximo capítulo de Redes, Vlatko Vedral, físico de la Universidad de Oxford, explicará a Eduard Punset cómo lo más extraño de todo esto es que el universo mismo no estaría compuesto de materia ni de energía sino de información.
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Redes 97: El mundo de abajo a arriba

El progreso tecnológico de los últimos milenios ha hecho de la humanidad una de las especies más exitosas en términos evolutivos. Hoy estamos en la antesala de una nueva revolución: la de la nanotecnología.
En un coloquio realizado en Pamplona, Eduard Punset aprovechó la ocasión para charlar con otro de los invitados, el Nobel de Química Harold Kroto, sobre las aplicaciones de la nanotecnología y sobre cómo cambiará el mundo de abajo a arriba, manipulando la materia a escala atómica y molecular.
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Redes 98: En busca de otros universos

Alguien exactamente igual que tú, con tu mismo nombre y mismos recuerdos, está haciendo lo mismo que haces en este momento. Sin embargo, esta copia tuya se encuentra en otro universo… Por más extravagante que suene esta idea, deriva de las teorías más avanzadas de la cosmología moderna.
Eduard Punset viajó a Boston, en este universo, para que Max Tegmark, profesor de física del Massachusetts Institute of Technology, le explicase cómo las matemáticas –con apoyo de la física de partículas y de la astrofísica– sugieren que la realidad está poblada de una infinitud de universos, algunos completamente distintos del nuestro y otros, idénticos.

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aqui

Imagina que el Sol mide 2 centímetros de diámetro. En ese caso, la Tierra apenas mediría como una mota de polvo y Plutón sería invisible. Si colocásemos el Sol en la portería de un campo de fútbol, la Tierra estaría a unos 2 metros y Plutón, en la otra portería. Si ese campo fuera el Camp Nou, en Barcelona, ¿dónde crees que estaría Próxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro sistema solar? ¿En las graderías? ¿En el aparcamiento del estadio? ¿En otro barrio? No, estaría mucho más lejos, un poco más allá de Madrid: en Talavera de la Reina. El universo es asombroso y cuanto más sabemos de él, surgen más preguntas fascinantes. Punset viajó a Londres para charlar sobre los misterios del universo con el astrónomo y divulgador científico Stuart Clark.

http://www.redesparalaciencia.com

El experimento CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN ha confirmado la existencia de una nueva partícula compuesta. Tras analizar los datos de colisiones a 7 TeV durante 2011, unos 5,3 femtobarn inversos, CMS ha descubierto con una significación estadística de más de 5 sigmas una nueva partícula, un barión llamado Xi_b*^0. Los bariones son partículas compuestas por tres quarks, como el protón y el neutrón. Los quarks que componen esta nueva partícula son un quark up, un strange y un bottom.

El Xi_b*^0 es inestable y se desintegra inmediatamente, en el mismo punto de interacción de los protones que chocan. Esto quiere decir que no se puede observar directamente, sino que hay que reconstruir la cadena de desintegraciones desde los productos finales.

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No se trata de la interpretación de un artista, sino de una rigurosa simulación realizada con una supercomputadora programada para seguir fielmente las reglas de la Relatividad General. El resultado, obtenido por el astrofísico Andrew Hamilton, de la Universidad de Colorado en Boulder, es un vídeo de lo que veríamos si pudiéramos viajar a través de un agujero negro hasta un lugar cualquiera del Universo. Un viaje alucinante donde los haya. Y muy lejos, por cierto, del alcance de la tecnología actual.

http://bcove.me/99ovgc2d

Supongamos que queremos ir hasta Andrómeda, la vecina más próxima a nuestra galaxia, la Vía Láctea. Andrómeda se encuentra a dos millones de años luz de distancia de nosotros, lo cual significa que incluso si pudiéramos viajar a la velocidad de la luz (300.000 km./s), cosa que no podemos hacer, tardaríamos dos millones de años en llegar.

Sin embargo, la Física nos brinda otro modo (por lo menos en teoría) de alcanzar nuestro objetivo. Y ese modo no es otro que meternos de cabeza en un agujero negro, un lugar donde el espacio y el tiempo se deforman hasta lo inverosímil, para salir después por el otro extremo y emerger de un agujero blanco justo en el destino elegido.

Ahora, gracias a los esfuerzos de Hamilton (y aunque tal viaje no es posible con los medios actuales), podemos hacernos una idea bastante precisa de lo que veríamos si realmente pudiéramos atravesar uno de esos túneles espaciotemporales. Por supuesto, si nos zambulléramos de pie en un agujero negro de verdad nuestro cuerpo empezaría a estirarse como un espagueti, ya que la enorme gravedad tiraría de nuestros pies mucho más fuerte que de nuestra cabeza. Y eso si antes no quedamos vaporizados por los “chorros” energéticos que emanan del agujero. Pero Hamilton, en su visualización, da por hecho que el “viajero” está dotado de superpoderes y que sobrevivirá tranquilamente a la experiencia.

La imagen de todo el Universo

Lo primero que hay que hacer, pues, es dejarse atrapar por el agujero negro. La gravedad nos atraerá hacia él sin remedio hasta hacernos cruzar el horizonte de sucesos, el punto de no retorno y a partir del cual nada, ni siquiera la luz, puede dar marcha atrás.

Sigue en Así sería un viaje a través de un agujero negro

Los primeros datos de una campaña de observación cosmológica permiten acercarse a los momentos en los que la energía oscura empezó a hacerse notar.

No tenemos ni idea de lo que pueden ser la materia y la energía oscura, pero hay que reconocer que encajan muy bien con las observaciones.
Antes de descubrirse la energía oscura ya se tenía constancia de la existencia de la materia oscura. Si se tenía en cuenta toda la materia ordinaria y la oscura no había suficiente masa-energía como para que el Universo fuera cerrado o plano, debía ser un Universo abierto. Las medidas del fondo cósmico de microondas, primero con globos y luego con el WMAP, revelaron que el Universo era exactamente plano. Esta media es puramente geométrica y no depende del modelo empleado. Pero entre esas medidas con globos y las medidas el WMAP se fueron recopilando más y más datos de supernovas de tipo Ia que indicaban que existía una forma de energía que empapaba todo el espacio y hacía que el universo se expandiera cada vez más rápido.

Pues bien, si se contabiliza la energía oscura, la materia oscura y ordinaria entonces es justo la masa-energía que se necesitaba para que el Universo sea plano. Todo encaja, aunque no sepamos de qué clase de energía se trata. Se parece, eso sí, a la constante cosmológica.

Las oscilaciones acústicas bariónica están señaladas por círculos blancos sobre los mapas de galaxias. En estas imágenes esquemáticas se puede observar la historia de una porción del Universo en tres momentos dados, desde cuando el Universo se hizo transparente (lo que vemos como fondo cósmico de microondas) hasta hace 3300 millones de años. Fuente: Eric Huff, equipo SDSS-III team, equipo South Pole Telescope y Zosia Rostomian.

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La energía oscura es siempre la misma por unida de espacio, pero como el espacio está en expansión y la materia que hay es siempre la misma el efecto de la gravedad se hace cada vez más débil al diluirse la materia y la energía oscura va ganado sobre la gravedad.
Al final todo se expandirá a un ritmo tal que perderemos de vista el resto de las galaxias e incluso puede que la expansión impida la formación de nuevas estrellas y disgregue las galaxias. Vivimos en un momento cosmológicamente privilegiado. Un momento en el que es posible la vida y saber sobre el pasado y futuro del Universo. Quizás otras civilizaciones del futuro no tengan tanta suerte.
Hubo un momento en el no se podía saber la existencia de la energía oscura. Su efecto era tan débil que la gravedad lo enmascaraba. En ese momento la materia casi ganó la partida, pero no consiguió detener la expansión y ahora la energía oscura se perfila como el ganador indiscutible.

Para poder confirmar aun más la existencia de la energía oscura los astrofísicos quieren observar ese momento, hace unos 6000 millones de años, en el que hubo ese punto de inflexión. En teoría es relativamente fácil, pues basta con mirar lo suficientemente lejos como para ver el pasado que deseemos. En este caso a 6000 millones de años luz, casi la mitad del radio del Universo visible.
En la práctica no es fácil, pues cuanto más lejano es un objeto menos luz nos llega de él debido a la ley de la inversa del cuadrado de la distancia, una ley puramente geométrica. Obtener perfiles de intensidad y espectros de objetos situados a esas distancias es muy difícil. Se espera que algún día se tengan telescopios espaciales dedicados a la observación de supernovas muy lejanas para así comprobar este punto. Mientras tanto los astrofísicos se las han apañado para buscar otros sistemas de medida…[]

Sigue en http://abiertohastaelamanecer.ws/?x=entry:entry120406-030650

Related:
Presentan las medidas más precisas entre galaxias desde que el universo se acelera

Autor: Javier Osuna García-Malo de Molina, GMV.

Puede descargar el guión, las diapositivas y los ejercicios de esta lección desde la página Web de intypedia:

http://www.intypedia.com/

Vídeo realizado por el equipo de producción de intypedia.

Lesson 13: Security in DNS (intypedia)

The DNS domain name system is widely used on the Internet. In this lesson we will analyse its usefulness, weaknesses and the measures that can be taken to minimize attacks.
Author: Javier Osuna García-Malo de Molina, GMV – Spain.

 

 
Script, slideshow and exercises: http://www.intypedia.com/?lang=en  .
An intypedia team video.

Universidad Politécnica de Madrid

Se intenta explorar experimentalmente la escala de Planck de manera indirecta usando sofisticados equipamientos y nuevas ideas.

Hay un mundo desconocido a la escala espacial más pequeña posible. Tenemos ideas y especulaciones sobre lo que podría ocurrir ahí, pero de seguro no sabemos nada. Depende del candidato a teoría cuántica de gravedad que consideremos.

Una teoría cuántica de la gravedad debería proporcionar la Relatividad General a gran escala, pero explicar las singularidades o el mismo Big Bang. Nos debería describir el espacio-tiempo a la escala de Planck. Pero a esas distancias ninguna de las máquinas más poderosas construidas por la Humanidad, como el LHC, puede explorar lo que sucede. Estudiar esa escala es un desafío tremendo. La longitud de Planck es igual a 1,6 & times;10^-35 metros. Si esos 34 ceros no nos parecen suficientes como para describir lo pequeña que es, podemos imaginar una realidad alternativa en la esa longitud mide 1 metro y en ese caso un átomo tendría el tamaño de nuestro universo visible.
Lo malo es que no tenemos ninguna teoría cuántica de la gravedad fiable. De momento sólo proyectos en los que se puede creer o no. Y aunque la tuviéramos siempre se ha creído que no podríamos comprobar si es correcta con un experimento directo.

El problema es que la cantidad de modelos sobre la realidad que el ser humano puede concebir es muy superior a la realidad del Universo. En otras ramas de la Física fue relativamente fácil avanzar porque los experimentos guiaban por dónde había que ir. Era incluso al revés de lo que sucede ahora, se tenían fenómenos experimentales que no se explicaban con la Física del momento y eso empujaba el desarrollo de nuevas teorías. Quizás no tenemos una teoría cuántica de la gravedad porque no somos tan inteligentes como pensábamos o porque no tenemos experimentos que nos guíen. ¿Hemos mencionado ya que no somos capaces de llegar a la escala de Planck en la que se manifestarían los efectos cuánticos de la gravedad?.

Para compensar esa carencia experimental se han propuesto observaciones con el observatorio Fermi de fotones gamma de alta energía que hayan viajado distancias cosmológicas, pero de momento no han dado resultado y posiblemente nunca lo den.
Una idea nueva es usar métodos indirectos para estudiar el efecto de las textura del espacio-tiempo a la escala de Planck, hay varios grupos en el mundo que están trabajando en esta idea. Uno de ellos es una colaboración entre el grupo de Caslav Brukner de la Universidad de Viena y el de Myungshik Kim de Imperial College London y pretenden usar espejos masivos de Planck.
Este tipo de experimentos podría comprobar ciertas predicciones de los proyectos a teoría cuántica de la gravedad sobre las que se trabaja o se trabaje en un futuro.

El proyecto se basa en que según el principio de incertidumbre cuando mejor conocemos la posición de un objeto peor conocemos su cantidad de movimiento (producto de la masa por la velocidad o momento) y viceversa. Pero es posible realizar dos medidas consecutivas, una medida sobre la posición de la partícula y otra sobre su momento o al contrario. En sistemas cuánticos estas dos secuencias consecutivas de este tipo de medidas proporcionan resultados experimentales distintos. Pero según las propuestas a teorías cuánticas de la gravedad esta diferencia puede ser alterada dependiendo de la masa del sistema, ya que la longitud de Planck impone un límite inferior a la medida de la distancia. Obviamente este modificación es minúscula, si es que existe, así que hay que ingeniárselas para poderlo medir. Aún así este equipo de investigadores cree que se puede medir en el laboratorio.

El montaje consiste en un láser pulsado que interactúa cuatro veces con un espejo en movimiento y con ello se mide las diferencias entre la primera medida de la posición y después de medir su momento. Este equipo de investigadores ha mostrado que sería posible ver el efecto gracias a la medida óptica de los pulsos y mediante el control preciso de los tiempos y de todas las interacciones. Básicamente es un sistema interferométrico.

Una desviación sobre lo predicho por la Mecánica Cuántica estándar sería muy excitante, pero incluso si no se observa nada al respecto también se tendrá un resultado que también puede ayudar a encontrar nuevas teorías. Otras aproximaciones a teorías cuánticas de la gravedad predicen otros resultados en este tipo de experimento.

El equipo de Graig Hogan (de la Universidad de Chicago y director Fermilab Particle
Astrophysics Center) también trabaja en este mismo campo de tratar de desvelar la estructura del espacio-tiempo. Para ello también usa un sistema interferométrico que la revele. Hogan y su equipo ya están construyendo su “holómetro”, un interferómetro en forma de L con brazos de 40 metros. La ventaja de este sistema frente a LIGO (para la detección de ondas gravitatorias y basado en la misma tecnología) es que sería menos susceptible a problemas de vibraciones y ruidos parásitos al trabajar a frecuencias más altas.
No sabemos si estos experimentos tendrán éxito, pero si lo tuvieran sería fantástico. Por primera vez habría una pequeña luz experimental en la oscuridad teórica de la gravedad cuántica.

Fuente  http://neofronteras.com/?p=3778

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Artículo en ArXiv de G. Hogan.
Aplicación para ver las escalas de la realidad.

String Theory

Mecánica Cuántica

Magnitudes planck
http://htwins.net/scale2/lang.html

http://apod.nasa.gov/apod/ap120312.html

La búsqueda del bosón de Higgs es un documental de la “BBC Horizon” presentado por Jim Al-Khalili, que revela cómo el CERN busca la partícula de Higgs y por qué es tan importante. La película va tras bambalinas en el CERN para seguir una de las misiones científicas más épicas y costosas de todos los tiempos: la búsqueda de la partícula de Higgs, que se cree da la masa a todo en nuestro Universo. Sin embargo, la búsqueda de Higgs es parte de una búsqueda mucho mayor de cómo funciona el Universo. Se compromete a ayudar a responder preguntas como: por qué existimos, y es una parte vital de una gran teoría unificada de la naturaleza. En el corazón de la búsqueda de la esquiva partícula está la misma característica que hace que los copos de nieve sean hermosos y los rostros humanos atractivos: la idea simple y encantadora de la simetría.

CERN Higss 2011

John Ellis Theoretical Physicist
Alvaro de Rujula Theoretical Physicist
Robert Aymar General Director of CERN
Mike Lamont Experimental Physicist LHC
Jean-Luc Baldy Civil Engineering
Michel della Negra CMS experiment Project Director
Jurgen Schukraft ALICE experiment Poject Director
Tatsuya Nakada LHCb experiment Project Director
Fabiola Gianotti ATLAS experiment Research Physicist
Rolf Landua ATHENA experiment Research Physicist
Juan Antonio Rubio Director for ETT unit
Robert Cailliau Co-developer of WWW
Francois Grey Information Technology Department
Sergio Giacoletto Oracle (Europe) Executive Vice President.

http://teknociencia.com/clip/video/MDH4BW4R22OA/Las-Catedrales-de-la-Ciencia-CERN-1954-2004-

History of CERN , pt 1 : 1952-1984

Early History 1952-1962 – Images from La Science (Cine Journal Suisse)
Ancestors : Niels Bohr – Louis de Broglie – Heisenberg
PS – Gargamelle – BEBC – ISR -SPS
Carlo Rubbia – Events

Produced by: CERN AudioVisual Service
60 mn. / / © 2002 CERN

Language: French/English/silent
http://www.cern.ch

Co-produced by: CERN/New Atlantis
Producer: Jorge Sanchez Gallo
Director: Carlos Lapuente Ron
60 min. / / © 2004 New Atlantis Copyright 2004

http://teknociencia.com/clip/video/MGBWY2M1WD3B/History-of-CERN-pt-1-1952-1984-

LEP Civil Engineering – LEP Under the Jura
LEP Ceremony First Magnet
LEP Experiments – LEP Events

Produced by: CERN AudioVisual Service
74 mn. / / © 2002 CERN

Language: English
www.cern.ch

Vídeo íntegro de Universo Extremo, premiado en el I Concurso de Divulgación Científica del CPAN 2010.

Las nuevas medidas anunciadas hoy por los científicos de las colaboraciones CDF y DZero del Laboratorio Fermilab, del Departamento de Energía de Estados Unidos, indican que el esquivo bosón de Higgs puede estar casi acorralado. Después de analizar los datos completos del acelerador Tevatron, ambos experimentos ven indicios independientes de la existencia del bosón de Higgs. Los físicos de las colaboraciones CDF y DZero han encontrado excesos en sus datos que pueden ser interpretadas como procedentes de un bosón de Higgs con una masa en la región de 115 a 135 GeV (gigaelectronvoltios, más de 100 veces la masa del protón). El nuevo resultado tiene una probabilidad de ser debido a una fluctuación estadística al nivel de significación conocido entre los científicos como 2,2 sigmas.

Este resultado se asienta bien dentro de los límites establecidos por las mediciones anteriores realizadas por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), el Tevatron, y otros aceleradores, que ponen la masa del bosón de Higgs en el rango de 115 a 127 GeV. Estos hallazgos también son consistentes con el anuncio de diciembre de 2011 de los excesos observados en ese rango por los experimentos ATLAS y CMS del LHC. Sin embargo, ninguna de las señales anunciadas hasta la fecha son lo suficientemente fuertes para reclamar la evidencia del descubrimiento del bosón de Higgs.

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Este nuevo resultado de Tevatron también excluye la posibilidad de que el bosón de Higgs tenga una masa en el rango de 147 a 179 GeV. Los físicos afirman que hay evidencia de una nueva partícula sólo si la probabilidad de que los datos pudieran ser debido a una fluctuación estadística es menor que 1 en 740, o tres sigmas. Un descubrimiento se confirma sólo si esa probabilidad es menor que 1 en cada 3,5 millones, o cinco sigmas.

Los físicos de los experimentos CDF y DZero han realizado este anuncio en la conferencia anual sobre las interacciones electrodébil y teorías unificadas conocida como Encuentros de Moriond, que se celebra esta semana en Italia. Este nuevo análisis utiliza 10 femtobarns inversos de datos de CDF y DZero, el conjunto completo de datos recogidos en 10 años del programa de investigación del Tevatron, lo que supone cerca de 500 billonesde colisiones protón-antiprotón. El acelerador dejó de funcionar en septiembre de 2011.

“Estoy entusiasmado con el ritmo de los avances en la búsqueda del bosón de Higgs. Científicos de todo el mundo de las colaboraciones CDF y DZero han sorteado todos los obstáculos para llegar a esta contribución tan preciosa e importante en la búsqueda del bosón de Higgs”, dijo el director de Fermilab, Pier Oddone.

Los bosones de Higgs, si es que existen, son de corta duración y pueden desintegrarse de muchas maneras diferentes. Así como una máquina expendedora puede devolver la misma cantidad de cambio usando diferentes combinaciones de monedas, el bosón de Higgs puede decaer en diferentes combinaciones de partículas. El descubrimiento del bosón de Higgs se basa en la observación de excesos estadísticamente significativos de las partículas en las que se desintegra en lugar de observar el propio Higgs.

Estrategia de búsqueda complementaria

Sólo los colisionadores de partículas de alta energía como el Tevatron y el LHC pueden recrear las condiciones energéticas que existían en el universo poco después del Big Bang. De acuerdo con el Modelo Estándar, la teoría que explica y predice cómo las partículas fundamentales de la naturaleza se comportan e interactúan entre sí, el bosón de Higgs da masa a otras partículas.

Los experimentos del Tevatron y el LHC ofrecen una estrategia de búsqueda complementaria para el bosón de Higgs. Debido a que los dos aceleradores hacen colisionar diferentes pares de partículas y a energías diferentes, produciendo diferentes tipos de fondos, las estrategias de búsqueda son diferentes. En el Tevatron, por ejemplo, el método más poderoso es la búsqueda de un bosón de Higgs que se desintegra en un par de quarks “bottom”, si la masa del bosón de Higgs es de aproximadamente 115 a 130 GeV. Es fundamental observar el bosón de Higgs en diversos tipos de canales de desintegración para confirmar o descartar su existencia.

Participación española en los análisis

“Es un resultado magnífico y complementa de forma perfecta los resultados del LHC” indicó Alberto Ruiz Jimeno, jefe del Grupo de Altas Energías del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, centro mixto CSIC-Universidad de Cantabria). “El LHC ha observado indicios de existencia del bosón de Higgs en su desintegración a dos fotones, mientras en el Tevatron los indicios están en su modo de desintegración más probable, a un par de quarks b-antib. Si no se hubiera obtenido una señal en esta canal, el Modelo Estándar estaría herido pero, una vez más, se manifiesta con fuerza extraordinaria”.

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