Dibujo20150701 atlas preliminary - 13 tev - dimuon spectrum - lhc cern

La primera misión del LHC Run 2 con colisiones a 13 TeV c.m. es redescubrir el modelo estándar. Lo más fácil es empezar con las partículas que dan lugar a un par muón-antimuón. En esta figura de ATLAS se ve que a 6,6 /pb de datos ya se observan la partícula J/ψ (descubrimiento del quark charm en 1974), la partícula úpsilon Υ (descubrimiento del quark bottom en 1977) y el bosón vectorial Z (descubierto en 1983). Esta figura se ha obtenido como parte de la calibración de los espectrómetros de muones del detector ATLAS y se ha publicado en “Public plots from the ATLAS Muon Spectrometer,” ATLAS, LHC, 25 Jun 2015.

La figura se corta en 100 GeV y no se esperan sorpresas hasta 1000 GeV, pero muchos deseamos ver esta figura en el rango de energías entre 1000 y 3000 GeV (o sea 1 y 3 TeV), sobre todo alrededor de 2000 GeV (o sea 2 TeV), donde se esconde una señal a 3 sigmas de un posible bosón Z’. Habrá que esperar al final del verano, o quizás hasta diciembre. Pero sin lugar a dudas valdrá la pena la espera.

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Dibujo20150623 Little Book String Theory - Steven Gubser

La teoría de cuerdas/teoría M describe cuerdas para acoplo débil y branas para acoplo fuerte. Por ello, un libro de divulgación sin fórmulas matemáticas sobre esta teoría debe hablar sobre todo de branas. Un buen ejemplo es Steven S. Gubser, “The Little Book of String Theory,” Princeton University Press (2010), 179 pp. [web del libro]. El autor es un famoso teórico de cuerdas gracias a un artículo temprano sobre la dualidad AdS/CFT de Maldacena que ha sido citado miles de veces. La página web de su libro incluye algunos cálculos sencillos cuyos resultados aparecen en el libro sin más detalles.

No creo que el libro decepcione a ningún lector aficionado a las fórmulas, pues no se echan en falta en ningún momento. Sin embargo, me hubiera gustado que aparecieran referencias o citas a la bibliografía. Además, el autor describe muchos temas con argumentos de autoridad (el lector no puede comprender luego no merece la pena explicarle más). Hay bastante contraste en el nivel de los capítulos, algunos son fáciles de entender para cualquier lego y en otros sólo los expertos podrán entender los matices y sesgos del autor.

Creo que el libro de Gubser tiene como objetivo provocar que el lector piense sobre las implicaciones de la teoría de cuerdas en nuestra comprensión de la realidad. Pero no presenta argumentos filosóficos o metafísicos, sólo física y matemáticas. Por ello me ha gustado mucho este libro. Te lo recomiendo si no lo has leído aún. Quizás los capítulos más duros te exijan varias lecturas, pero los disfrutarás sin lugar a dudas.

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Dibujo20150630 simulation electron flux produced beam passess vacuum chamber - lhc - cern

Los últimos cinco días en el LHC se ha realizado el scrubbing (o limpieza) del interior de los tubos que recorren los protones. El ultravacío de los tubos no impide que haya moléculas residuales adheridas a sus paredes interiores. Como los haces de protones que recorren los tubos tienen carga positiva atraen a los electrones de estas moléculas, liberando nubes de fotoelectrones que interfieren con los haces de protones. Para alcanzar una gran luminosidad instantánea es necesario hacer una limpieza cada pocos meses.

El scrubbing consiste en inyectar paquetes de protones de baja energía (450 GeV), pero de gran intensidad, con hasta 110 billones de protones (1,1 × 1014 protones) por haz, todo un récord (se inyectaron 1200 paquetes separados por 25 ns). Hay que recordar que el ultravacío de los tubos corresponde a presiones entre 10-10 y 10-11 millibares, similares a las de la superficie de la Luna.

Según la planificación oficial (diciembre de 2014) la limpieza (scrubbing) debería haber finalizado el pasado domingo 28 de junio, pero hoy todavía se sigue realizando, lo que supondrá un retraso de unos días para el inicio de las colisiones para física con paquetes separados por 50 ns. Más información en el LHC morning meetings – WEEK 27 – 29 June -05 July 2015 [página web], y en Corinne Pralavorio, “Chasing clouds in the LHC,” CERN News, 25 Jun 2015. Por cierto, los tubos tienen 50 mm de diámetro (más información aquí).

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Dibujo20150627 black hole with stellar companion - ESA

Ya está disponible el audio del podcast de Eureka, mi sección en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción, unos enlaces y algunas imágenes.

Los agujeros negros rodeados de un disco de acreción de materia emiten luz de forma muy intensa a ráfagas separadas por periodos de reposo. El agujero negro V404 Cygni (en la Costelación del Cisne) ha emitido un violento estallido de rayos X el pasado 15 de junio de 2015. Según los astrónomos este tipo de eventos “solo se ven una vez en la vida” y, de hecho, V404 Cygni ha estado inactivo durante 25 años. El fenómeno está ocasionando un enorme revuelo entre astrónomos profesionales y aficionados. Ahora mismo es la fuente de rayos X más intensa de nuestro cielo. Se está obteniendo mucha información que dará lugar a investigaciones durante muchos años.

La noticia (aún no hay artículos científicos) es “Monster black hole wakes up after 26 years,” Integral, News, ESA, 25 Jun 2015; entre otros medios. Recomiendo “Black Hole Encyclopedia” StarDate, y también Jorge Casares Velázquez,” Astronomía Made in Spain, SEA, 2009, pp. 27-29. Más información en Nuño Domínguez, “El agujero negro más brillante resucita después de 26 años,” Materia, El País, 25 Jun 2015; Teresa Guerrero, “Un monstruoso agujero negro despierta tras 26 años inactivo,” Ciencia, El Mundo, 26 Jun 2015; “Canarias, testigo de cómo un agujero negro engulle y expulsa masa de una estrella,” EFE, La Opinión de Tenerife, 25 Jun 2015.

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Dibujo20150627 rosetta - philae - 67p comet - esa

Parece fácil, pero la comunicación estable entra la sonda Rosetta de la ESA y el módulo de aterrizaje Philae aún no se ha logrado. Philae dio señales de haber despertado de sus 7 meses de letargo el pasado 13 de junio de 2015 y Rosetta ha vuelto a escuchar su señal el 14, 19, 20, 21, 23 y 24 de junio. Pero los contactos han sido tan breves y/o inestables que se ha podido transmitir poca información útil.

El contacto del 19 de junio fue estable en dos periodos de varios minutos entre las 15:20 y las 15:39 (hora de Madrid). Philae envió 185 paquetes de datos, está operando a cero grados Celsius y hay momentos en los que sus cuatro paneles solares están recibiendo luz. El 24 de junio se logró un contacto de 20 minutos pero la calidad era muy mala y sólo se recibieron 80 paquetes de telemetría.

Se está estudiando mediante simulación por ordenador las trayectorias de Rosetta y el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, para tratar de buscar una ventana de duración máxima, unas tres horas. La rotación del cometa con un período de 12,4 horas significa que hay períodos en los que Philae no recibe la luz solar y no puede generar suficiente energía en sus paneles solares para comunicarse. Un enlace estable requiere una orientación correcta de las antenas de Philae y de Rosetta en su órbita. Los científicos sueñan con lograr un enlace estable entre Rosetta y Philae de al menos 50 minutos para que Philae pueda enviar los datos almacenados en sus memorias (se requieren unos 20 minutos para enviar el contenido de cada una a Rosetta).

Nos lo cuenta Paul Sutherland, “Rosetta team struggles to establish stable link with Philae,” SEN News, 26 Jun 2015; “Lander Control Center in contact with Philae once again,” DLR Portal, 19 Jun 2015. En español puedes leer a Pedro León, “Rosetta sigue buscando cobertura para escuchar a Philae,” Sondas Espaciales, 27 Jun 2015.

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Dibujo20150620 book cover - la vida entre teoremas - antonio cordoba - jot down books

“Tengo entendido que los boxeadores y los especialistas en artes marciales tienen prohibido usar sus destrezas frente a quienes carecen de ellas. Por la misma razón me parece que un matemático debe abstenerse de usar toda la fuerza de su lenguaje al tratar un asunto con quienes no lo dominan, […] si es que pretende divulgar con éxito esta varias veces milenaria ciencia.” Contundente prólogo de Antonio Córdoba, “La vida entre teoremas,” Jot Down Books, 2014, sobre la divulgación científica.

Su nuevo libro es una “colección de ensayos en torno a las matemáticas” que ha recopilado para el disfrute de los lectores. Quizás por ello salta de un tema a otro, mostrando un gran dominio de todas las matemáticas. Su amor por el arte de fabricar teoremas es claro. Pero siempre consciente de que “las matemáticas son ubicuas y que así lo deberían percibir los ciudadanos. Sin embargo, generalmente ocurre lo contrario: pasan inadvertidas y resultan invisibles para la mayoría de sus usuarios. ¿A qué se debe esta invisibilidad? Hay muchas razones, [pero destaca que] la divulgación de las matemáticas es una tarea intrínsecamente complicada.”

Para quienes lo desconozcan, Antonio Córdoba Barba es Catedrático de Análisis Matemático de la Universidad Autónoma de Madrid, habiendo sido profesor en EEUU (Universidades de Princeton, Chicago y Minnesota), e incluso miembro del Institute for Advanced Study (IAS) de Princeton. En este blog te recomiendo “Poesía dominical: Antonio Córdoba y el índice de impacto,” LCMF 19 Oct 2008; y “Curiosidades matemáticas de los fluidos (o los Córdoba),” LCMF 13 Sep 2008.

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Dibujo20150626 ever-faster fibers - information highway cannot keep up insatiable demand - science mag

Las autopistas de la información en internet son de fibra óptica. El tráfico ha crecido un 60% desde el año 2000 y nos estamos acercando a un posible atasco de tráfico global. Las llamadas telefónicas vía IP, los vídeos de gatos en YouTube y las descargas de películas en Netflix están congestionando nuestras autopistas de datos. La crisis de capacidad es un problema real, un gran problema según todos los expertos.

La solución la tienen que ofrecer los investigadores. Se publica en Science un nuevo esquema para el envío de datos a través de fibra óptica que puede aumentar su capacidad entre dos y cuatro veces. Un esquema que promete retrasar la congestión de la internet y ofrecer a los investigadores unos años más para encontrar la solución definitiva.

Nos lo cuenta Robert F. Service, “Breaking the light barrier,” Science 348: 1409-1410, 26 Jun 2015, doi: 10.1126/science.348.6242.1409, que se hace eco del artículo de E. Temprana et al., “Overcoming Kerr-induced capacity limit in optical fiber transmission,” Science 348: 1445-1448, 26 Jun 2015, doi: 10.1126/science.aab1781.

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Dibujo20150615 particle zoo - MSSM Broken - supersymmetry

La extensión supersimétrica mínima del modelo estándar introduce una única supersimetría (N=1 SUSY) y se llama modelo supersimétrico mínimo (MSSM). Una teoría renormalizable que protege la masa del bosón de Higgs de divergencias cuadráticas, unifica exactamente las tres constantes de acoplo del modelo estándar (SM), proporciona un candidato a partícula para la materia oscura, puede explicar la asimetría primordial materia-antimateria y evita efectos indeseados, como la desintegración del protón, aún no observados. Además, predice una plétora de nuevas partículas (supercompañeras de todas las que conocemos) que aún no han sido observadas, pero podrían serlo en el LHC Run 2.

Nos resume bastante bien su situación actual tras el LHC Run 1 el artículo de Philip Bechtle, Tilman Plehn, Christian Sander, “The Status of Supersymmetry after the LHC Run 1,” arXiv:1506.03091 [hep-ex] (publicado en el libro editado por Thomas Schörner-Sadenius, “The Large Hadron Collider. Harvest of Run 1,” Springer (2015), isbn: 9783319150000); Xerxes Tata, “Supersymmetry: Aspirations and Prospects,” arXiv:1506.07151 [hep-ph]; y Ian J R Aitchison, “Supersymmetry and the MSSM: An Elementary Introduction,” arXiv:hep-ph/0505105.

PS (01 Jul 2015): También recomiendo Pierre Fayet, “The Supersymmetric Standard Model,” to be published in “The Standard Theory of Particle Physics”, edited by L. Maiani and L. Rolandi, arXiv:1506.08277 [hep-ph].

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Dibujo20150623 naukas bilbao 11-12 sep 2015

Entrada libre. Entrada gratuita. ¡Sí, gratis! La verdad, sólo tienes dos opciones. O vivirlo plenamente. O lamentarte. Podrás disfrutar de la compañía de grandes divulgadores. Compartirás experiencias con muchos aficionados a la divulgación como tú. Grandes momentos. Algunos inolvidables. Otros para olvidar. Pero Naukas Bilbao es un no parar. Un trajín continuo gracias a sus charlas de 10 minutos. Un formato que ya es toda una seña de identidad.

El programa provisional ya se ha publicado. Espectacular. Como siempre. Naukas Bilbao es toda una garantía.

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Dibujo20150623 String Theory - Complete Idiot Guide To - Book Cover - George Musser

El libro sobre teoría de cuerdas que a mi editor le gustaría que yo hubiese escrito. Escrito por un comunicador científico profesional, George Musser, autor freelance para revistas como Scientific American, se doctoró en física planetaria por la Universidad de Cornell. George Musser, “The Complete Idiot’s Guide to String Theory,” Alpha, Penguin (2008), 334 pp. [web del libro], es un libro dirigido a un lector completamente lego, sin ninguna fórmula, repasa todo lo necesario para entender por qué es importante la teoría de cuerdas como teoría de todo.

En mi opinión se queda corto para el buen aficionado a la divulgación, que ya ha leído sobre la teoría en webs, revistas y otros libros. Pero su estilo es fresco, ágil de lectura y fácil de comprender, lo que agradecerán mucho los lectores sin una formación en física o matemáticas.

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