Un fenómeno sin explicación observado en las colisiones de protón contra ión de plomo en CMS del LHC

El modelo estándar de la física de partículas oculta muchos fenómenos que aún no han sido observados. En septiembre de 2012, se realizó una prueba piloto de colisiones de protón contra núcleo de plomo (pPb) a 5,02 TeV en el LHC para preparar las colisiones que se iniciarán en enero de 2013. CMS recopiló dos millones de colisiones pPb, muy pocas, pero suficientes para observar un nuevo fenómeno que aún no tiene explicación (aunque todo el mundo cree que el modelo estándar debería poder explicarlo). Este fenómeno, la existencia de correlaciones angulares entre pares de partículas en colisiones con un gran número de partículas, ya fue observado en septiembre de 2010 en las colisiones de protón contra protón (pp) a 7 TeV. En estas colisiones pp el fenómeno es muy raro, ocurre una vez cada 100.000 colisiones (en 2010 CMS lo observó tras analizar 150 mil millones de colisiones pp). Nunca antes se habían observado estas correlaciones que se parecen a efectos observados en las colisiones de iones pesados en el RHIC (Relativistic Heavy-Ion Collider), también observados por CMS, ATLAS y ALICE en las colisiones de núcleos de plomo contra núcleos de plomo (PbPb) a 2,76 TeV. Sin embargo, el fenómeno observado en colisiones pp y pPb no ha sido confirmado aún ni por ATLAS ni por ALICE. Aunque aún no hay una explicación satisfactoria a este nuevo fenómeno, todo el mundo piensa que no es necesaria física más allá del modelo estándar. Nos lo cuenta Wei Li, Gunther Roland (CMS Heavy Ions group), “Unexplained long-range correlations observed in pPb collisions,” CMS News, Oct. 22, 2012, quienes se hacen eco del artículo técnico de CMS Collaboration, “Observation of long-range near-side angular correlations in proton-lead collisions at the LHC,” arXiv:1210.5482, Subm. 19 Oct. 2012.

Las correlaciones observadas en las colisiones pp, PbPb y pPb aparecen en los eventos con una alta densidad de partículas, por ello son muy raras en las colisiones pp. Para muchos ha sido una sorpresa observar estas correlaciones con tan pocas colisiones pPb, ya que la magnitud de las mismas es similar a las de las colisiones pp. Como muestra la figura, Δφ es el ángulo azimutal relativo (en el plano transversal a los haces que colisionan) entre las trayectorias de cada par de partículas en colisión. El nuevo fenómeno observado es un incremento en el número de pares de partículas para ángulos pequeños. La explicación de este fenómeno debe estar relacionada con la aparición de correlaciones cuánticas de largo alcance en el plasma de quarks y gluones (QGP) formado durante la colisión. En las colisiones pp donde se observa una alta densidad de partículas, éstas se comportan como un QGP; como la física de este fenómeno es muy complicada, aún podemos esperar que se descubran nuevas sorpresas en un futuro próximo.

7 Comentarios

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gustavocarra

Francis ¿es posible que las densificaciones del plasma primigenio de quarks-gluones debidas a los efectos de coagulación de Smoluchovsky-Einstein sean los responsables de la estructura filamentosa del universo? Llevo años especulando que las estructuras corticales del citoesqueleto se parecen a los filamentos galácticos porque los complejos de proteínas obedecen a esa misma ley, tal vez con el mismo kernel o muy parecido.

emulenewsemulenews

Gustavocarra, la idea de aplicar la ecuación de Einstein-Smoluchowski a la formación de grandes estructuras del universo ha sido publicada en varias ocasiones desde principios de los 1990 (una revisión en “Dark matter halo creation in moving barrier models“), sin embargo, por ahora no forma parte del mainstream en cosmología (“Galaxy Formation Theory“). La opinión general es que el origen último son las fluctuaciones cuánticas en el universo primordial y que la coagulación actúa a posteriori cuando ya había emergido la web cósmica.

planck

Bueno, hacía tiempo que no se oía hablar del mayor experimento científico de todos los tiempos. Desde el gran descubrimiento del 4 de Julio el LHC apenas ha hecho ruido, sin embargo, éste ha continuado con su trabajo a pleno rendimiento y ya ha acumulado 18/fb a 8TeV (más del triple que el año pasado). En teoría, esto debe de ser suficiente para saber si el Higgs hallado es el del SM o es un “impostor”. Creo que el próximo día 12 de Noviembre en Kyoto se realizará una actualización con los últimos datos obtenidos (supongo que con unos 15/fb o así) a ver que pasa. Lo más probable es que el exceso en el canal de difotones desaparezca y que todo encaje con las predicciones del SM y quizás la ausencia de filtraciones también indique en esta dirección pero habrá que esperar.
La ciencia tiene muchos frentes abiertos en muchas ramas distintas y los avances pueden venir desde la medicina o la genética hasta la física fundamental o la cosmología. Existen personas que trabajan para agrandar el conocimiento humano, personas como Ralph Steinman que recibió el premio nobel el año pasado (otro judío que se añade a la ya extensa lista) cuyo descubrimiento de las células dentríticas puede salvar la vida de millones de personas (él mismo consiguió multiplicar por 4 su esperanza de vida del cáncer de páncreas que acabó matándolo) y existen personas como una tal “Mariló” que se preguntan en medio de un programa de TVE, en directo, cosas como si los órganos trasplantados consiguen traspasar también el alma del donante a la otra persona (esto lo decía alegrándose de que el asesino de Salobral no pueda donar órganos). Entre estas dos personas existe un abismo intelectual como el que existiría entre un neardental y cualquiera de nosotros.

amarashiki

Planck, mientras en España siga esa gente ocupando el prime-time, no hay nada que hacer. La gente seguirá idiotizada o como diría E.Schrödinger en su libro Mente y Materia, estupidizada. Ya sé que no son buenos para la Ciencia en España, pero deberíamos intentar hacer otro manifiesto, porque (cuando me he enterado hoy de lo que dijo esa idiota) ¿qué se espera de la gente que vea eso día tras día? Desde luego, viendo esa bazofia de TV no van a salir intelectuales. Mira, a mí lo que más tristeza me causó el estos meses ( además de las celebraciones sin sentido de la Eurocopa) es cuando un adolescente va al plató de Gran Hermano y la Milá dice que “el sueño de ese chico es ir al plató de Gran Hermano”. Ahora el sueño no es ser científico o levantar el país con innovación, Ciencia o descubrimientos, es ser un GH o un futbolista o un tertuliano embustero y excitable en cualquier reality. Y personalmente, con sólo un programa como “Redes” al que se le nota que se acaba el arroz y el tirón de su “abuelo/presentador”, y sin programas educativos de calidad en TV, sólo se pueden producir monstruos. Y sé bien lo que digo… Deberíamos intentar hacer algún tipo de iniciativa, algo, para cambiar eso. Sé que es difícil, muy difícil, pero viendo los periódicos NO es que la gente no quiera invertir en Ciencia (ayer en cierto periódico se decía que el 37% de los españoles pondrían dinero de sus bolsillos a la Ciencia¡!), ¿es tal vez que no nos movemos lo suficiente? Francis hace lo suyo en la Rosa de los Vientos, aquí, y en otros lugares…La cuestión es ¿qué más podemos hacer para cambiar esto? ¡No podemos quedarnos parados! Ahí dejo la cuestión.

planck

Pues tienes razón, pero aparte de divulgar la ciencia y concienciar de la importancia de la misma poco se puede hacer. La ciencia no vende, no mueve a las masas, a la gente le interesa más la vida de la Pantoja o el nombre de los hijos de la Preisler que saber que hace un gen o como funciona una TV (muchos piensan que los rayos catódicos son Isabel y Fernando :D). Ni siquiera les interesa saber que somos o como pudimos surgir en un pedrusco que gira alrededor de una estrella común. Pero creo que es un problema bastante global, no solo en España (aunque es cierto que en España es peor que en muchos sitios), en EEUU un 44% de la gente sigue pensando que la evolución no existió ¿Como puede ser esto posible en el año 2012 y en la primera potencia económica mundial? Todos estos millones de personas simplemente obvian lo que va en contra de sus creencias y toman solo los datos que favorecen lo que creen, asi es imposible intentar enseñar ciencia a nadie, los sesgos cognitivos y los prejuicios lo dominan todo…
Quizás habría que empezar explicandoles el hecho de que el cerebro humano está lleno de sesgos y prejuicios pero claro, si creen que una mente superior creó el cerebro humano ya no hay nada que hacer… es un círculo vicioso.

Jose Antonio SAJose Antonio SA

Quizás haya esperanza, en la TDT. Desde que cerraron La Sexta 3 y la reconvirtieron en Xplora, y en Discovery Max hay cada vez mejores documentales. Cuestión de “evangelizar” y pedir a la gente que haga zapping hacia estas dos, que, aunque sean muy sensacionalistas, van tirando del hilo de la curiosidad de la gente.

Es sólo una opinión, pequeña.

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