Dibujo20170719 fisica para todos divulgacion fisica bienal rsef

Me encuentro en Santiago de Compostela en la XXXVI Reunión Bienal de la Real Sociedad Española de Física. Hoy participo en una mesa redonda sobre divulgación de la Física (11:40–13:40) “Física para todos. Divulgación de la Física”, organizada por Miguel A. Sanchís y Jorge Mira, en la que estamos invitados Carmen Carreras, Natalia Ruiz, Ana Correa, Alberto Aparisi, Marcos Maldonado y un servidor. Presentaremos nuestra labor divulgativa (una charla de unos 10 minutos) y en la segunda hora se abrirá un turno de discusión en el que podrá intervenir el público.

Por la tarde presento una ponencia en el 27º Encuentro Ibérico de Enseñanza de la Física, en el Simposio conjunto con la Bienal de “Enseñanza, Divulgación e Historia de la Física”. Mi charla “Gravisolitones y ondas no lineales” (16:00–16:30) será sobre la historia de los solitones y de los solitones gravitacionales (o gravisolitones). A pesar del título es una charla dirigida a un público general de físicos y químicos (muchos de los asistentes serán profesores de física y química en educación secundaria). Mi objetivo es motivar a profundizar en este campo.

Puedes descargar/curiosear en mis presentaciones en la web Indico de la bienal. Mi charla sobre mi labor divulgativa está aquí y mi charla sobre gravisolitones aquí.

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Dibujo20170714 book cover transgenicos sin miedo jm mulet destino

“La palabra «transgénico» suena fatal, casi tan mal como «nuclear» o «tóxico». [A] pesar de las incertidumbres y reticencias, toda nueva tecnología cruza un punto de no retorno a partir del cual es imposible vivir sin ella. No todas las tecnologías triunfan. [Pero] sin hacer ruido y sin recibir ningún incentivo, los agricultores que confían en la biotecnología siguen haciendo su camino, ganándose la vida y produciendo alimentos. [Hay] muchos retos y la historia nos dice que la tecnología siempre nos ayuda a superarlos”.

El libro más esperado de J. M. Mulet, “Transgénicos sin miedo. Todo lo que necesitas saber sobre ellos de la mano de la ciencia”, Destino, Planeta (2017), ya está arrasando en todas las librerías. Un libro que disfrutarán tanto quienes ya conocen sobre la ciencia de los transgénicos, como sobre todo los legos en dicha materia. Todas las dudas que siempre quisiste que alguien te resolviera sobre transgénicos tienen respuesta en este libro escrito por todo un experto. Además, el estilo de escritura de Mulet, ágil pero riguroso, no sin cierta ironía y sarcasmo, te hará disfrutar desde la primera página.

Tras “Comer sin miedo” [reseña 2014], “Medicina sin engaños” [reseña 2015] y “La ciencia en la sombra” [reseña 2016], todos estábamos esperando un libro como “Transgénicos sin miedo” y el resultado cumple con todas las expectativas. Un libro muy recomendable que no debe faltar en la biblioteca personal de todo buen aficionado a la divulgación científica. Un libro ideal para disfrutar en verano y para regalar en cualquier ocasión propicia.

Yo solo echo en falta una cosa, común a todos los libros de divulgación que más se venden, un buen número de citas bibliográficas y/o notas a pie de página para los que amamos profundizar. Por supuesto, distraen a muchos lectores no acostumbrados y por ello los editores solicitan a los autores que no las incluyan. Aún así, todas las evidencias científicas que aporta Mulet son fáciles de buscar en Google para contrastarlas en sus fuentes originales. Lo dicho, aprovecha este verano y refréscate con la lectura del nuevo libro de Mulet.

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Dibujo20170715 maryam mirzakhani photo from youtube

El sábado 15 de julio de 2017 ha fallecido la matemática iraní Maryam Mirzakhani, de la Universidad de Stanford, California. Se le diagnosticó un cáncer de mama un año antes de recibir la Medalla Fields en 2014. No ha superado la tercera recaída, con solo 40 años de edad. Un sentido pésame a su pareja, el informático Jan Vondrák, también de la Universidad de Stanford, y a su hija Anahita, de solo 7 años de edad.

Mirzakhani ganó en dos ocasiones la Olimpiada Internacional de Matemáticas (1994 y 1995), se licenció en Matemáticas en 1999 en Teherán, Irán, y se doctoró en 2004 en la prestigiosa Universidad de Harvard, EE UU. (bajo la dirección de Curtis T. McMullen, medalla Fields de 1998). Desde 2008 es profesora en la Universidad de Stanford. Su investigación se ha centrado en el estudio de sistemas dinámicos en espacios de móduli de superficies hiperbólicas, presentando nuevas herramientas para su estudio que han permitido demostrar varias conjeturas. Su trabajo conecta el análisis complejo, la geometría diferencial y los sistemas dinámicos, y brillará con luz propia para siempre.

Sobre su trabajo, a nivel divulgativo, recomiendo leer a Erica Klarreich, “A Tenacious Explorer of Abstract Surfaces,” Quanta Magazine, 12 Ago 2014; para algo más técnico, recomiendo el resumen de su director de tesis Curtis T. McMullen, “The work of Maryam Mirzakhani,” 18 Aug 2014 [PDF], y en Anton Zorich, “The Magic Wand Theorem of A. Eskin and M. Mirzakhani,” Gazette des mathématiciens 142 39-54 (2014), arXiv:1502.05654 [math.DS]. En este blog te recomiendo “Día importante para las Matemáticas: Maryam Mirzakhani (Irán) gana una Medalla Fields”, LCMF, 13 Ago 2014.

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Dibujo20170714 ivoox coffee break ep 119

He participado en el episodio 119 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Retrocausalidad y el tiempo en cuántica; Nuevo barión doblemente encantado; Homínidos y nosotros; Señales oyentes”, 13 Jul 2017. “La tertulia semanal ha repasado las últimas noticias de la actualidad científica.”

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Dibujo20170713 Quantum back-action noise avoided nature 547164a-f1

Una temperatura negativa se logra mediante una inversión de población (por ejemplo, en un láser). Usando el mismo método se puede lograr una masa negativa. Se publica en Nature un oscilador mixto formado por una membrana nanomecánica acoplada a un gas de átomos de cesio a 65 ºC. Mediante un campo magnético se puede forzar una inversión de población de los espines de los átomos del gas, que pasa a comportarse como un oscilador de masa negativa. Este sistema mixto permite medidas de la posición de la membrana (que tiene masa positiva) por debajo del límite cuántico estándar. Su aplicación más obvia es en metrología, el desarrollo de acelerómetros de alta precisión y para mejorar los detectores de ondas gravitacionales por interferometría láser.

El principio de indeterminación de Heisenberg impide que la posición y la velocidad (el momento lineal) estén determinadas de forma independiente. Sus medidas están limitadas, salvo que aceptemos una gran incertidumbre en la medida del momento, que permita medir la posición con mayor precisión (reduciendo el llamado ruido cuántico de retroacción, o quantum back-action noise). Midiendo distancias usando haces de luz entre dos espejos acoplados a osciladores armónicos, se podría aprovechar dicho fenómeno si una de las masas de los espejos fuera negativa. No existen sistemas físicos con masa negativa, pero las oscilaciones de los espines de los átomos de un gas pueden resonar como resonaría si tuvieran una masa negativa gracias a un inversión de población provocada por un campo magnético externo.

Recuerda, lo que se llama “masa negativa” en este artículo no es lo que tienes en mente; pero las oscilaciones de los espines se comportan como si fueran debidas a un objeto con masa negativa. Si aceptas esta definición de “masa negativa” (similar a la de “temperatura negativa”), entonces disfrutarás del artículo es Christoffer B. Møller, Rodrigo A. Thomas, …, Eugene S. Polzik, “Quantum back-action-evading measurement of motion in a negative mass reference frame,” Nature 547: 191–195 (13 Jul 2017), doi: 10.1038/nature22980, arXiv:1608.03613 [quant-ph]; más información divulgativa en Christopher G. Baker, Warwick P. Bowen, “Precision measurement: Sensing past the quantum limit,” Nature 547: 164–165 (13 Jul 2017), doi: 10.1038/547164a.

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ZMe hice eco en Twitter de una protesta contra la política científica del Gobierno de España en un artículo de investigación. Se ha publicado una corrección a dicho artículo como protesta formal de los dos autores senior (el artículo estaba firmado por cinco autores). No comparten el punto de vista de los otros tres autores. Además, se disculpan porque no consideran que los agradecimientos de un artículo sean el mejor lugar para protestar contra un gobierno democrático.

Te traduzco de forma libre los agradecimientos: “Esta investigación se ha realizado a pesar de las dificultades económicas de nuestro país. Los autores quieren destacar la contribución del Gobierno de España a la destrucción del futuro en I+D de España y del de toda una generación”.

Siento parecer un viejo, pero estoy de acuerdo con los autores senior de este artículo. No me parece que un artículo científico sea el lugar más apropiado para protestar contra la política científica de un gobierno democrático. El artículo es J.L. Padilla, P. Padilla, …, J.M. Górriz, “RF fingerprint measurements for the identification of devices in wireless communication networks based on feature reduction and subspace transformation,” Measurement 58: 468-475 (2014), doi: 10.1016/j.measurement.2014.09.009; la corrección de los autores senior es J.L. Padilla, …, J. Ramírez, J.M.Górriz, “Corrigendum to “RF fingerprint measurements…,” Measurement 103: 379 (Jun 2017), doi: 10.1016/j.measurement.2017.03.031.

Dibujo20170710 cast excluded region ma gag plane nature physics nphys4109-f2

El axión es un candidato a partícula de materia oscura muy prometedor. El Telescopio de Axiones Solares del CERN (CAST, por CERN Axion Solar Telescope) ha finalizado su operación sin observar el axión. Se publica en Nature Physis su último límite de exclusión tras tomar datos entre 2013 y 2015. Ha logrado bajar el límite actual para el acoplamiento entre el axión y el fotón a una región similar a la obtenida con estudios astrofísicos (que son indirectos). El futuro de la búsqueda del axión en el CERN será gracias a IAXO (International Axion Observatory).

El axión es una hipotética partícula predicha en 1977 por los físicos Roberto Peccei y Helen Quinn; el mecanismo de Peccei–Quinn es una solución elegante al problema CP fuerte. Consiste en añadir una nueva simetría global a la teoría que se rompe de forma espontánea, apareciendo una nueva partícula (como observó Weinberg en 1978). Recibió el nombre de axión, nombre de un detergente popular en EEUU en los 1970, en un artículo de Frank Wilczek de 1978, ya que limpiaba la teoría QCD de la interacción fuerte.

El artículo es CAST Collaboration, “New CAST limit on the axion–photon interaction,” Nature Physics 13: 584–590 (2017), doi: 10.1038/nphys4109, arXiv:1705.02290 [hep-ex]; más información divulgativa en Maurizio Giannotti, “Axion searches: Exciting times,” Nature Physics 13: 530–531 (2017), doi: 10.1038/nphys4139.Leer más

Dibujo20170707 lhcb xicc particle discovery cern lhc

Se llama barión Ξ (en español Xi) al hadrón con un quark de valencia de primera generación (u o d) y dos quarks de valencia de segunda o tercera generación (s, c o b). Hay bariones Ξ que aún no se han observado. El primero fue observado en 1959, el Ξ0 (barión ssu). Ahora es noticia que el detector LHCb del LHC ha observado el Ξcc++ (barión ccu), un barión Xi doblemente encantado con una masa estimada de 3621,40 ± 0,72(stat) ± 0,27(syst) ± 0,14(Λc+) MeV/c², donde el último término es debido a la incertidumbre en la masa del barión Λc+. El nuevo barión se ha observado tras analizar 1,7 /fb de colisiones protón contra protón a una energía de 13 TeV c.m. del LHC Run II (y ha sido confirmado al añadir los datos de colisiones a 8 TeV c.m. del LHC Run I).

Observar estos bariones doblemente encantados es muy difícil porque su vida media es muy corta. No se ha podido estimar la vida media del Ξcc++, pero ronda los 333 fs (femtosegundos). En el año 2002 la Colaboración SELEX en el Fermilab afirmó haber observado el barión doblemente encantado Ξcc+ (ccd), con una vida media de unos 33 fs (aunque solo observó unos 16 sucesos sobre un fondo de 6). Sin embargo, dicha observación no ha sido confirmada por LHCb; más aún, la masa del nuevo barión es 103 ± 2 MeV/c² mayor que la medida por SELEX, lo que contradice las expectativas teóricas. Por ello, sin rubor, se puede afirmar que el barión Ξcc+ aún no se ha observado; por supuesto, se espera que pronto LHCb sea capaz de ello. Más aún, se espera que en unos años también observe el barión doblemente encantado Ωcc+ (ccs).

El nuevo artículo es LHCb collaboration, “Observation of the doubly charmed baryon Ξcc++,” arXiv:1707.01621 [hep-ex]; los artículos de SELEX son SELEX Collaboration, “First Observation of the Doubly Charmed Baryon Ξcc+,” Phys. Rev. Lett. 89: 112001 (2002), doi: 10.1103/PhysRevLett.89.112001, arXiv:hep-ex/0208014, y “Confirmation of the Double Charm Baryon Ξcc+ via its Decay to p D++ K,” Phys. Lett. B 628: 18-24 (2005), doi: 10.1016/j.physletb.2005.09.043, arXiv:hep-ex/0406033.

[PS 08 Jul 2017] La masa del barión ucc se puede estimar a ojo de buen cubero de la siguiente forma. La masa de un protón (barión uud) es, más o menos, 1 GeV. Está formado por tres quarks de valencia cuya masa es despreciable. Si los sustituimos por dos quarks charm cuya masa es 1,3 GeV, entonces la partícula resultante debe tener una masa de 1+1,3+1,3 = 3,6 GeV. Una buena aproximación a 3,6214 ± 0,0008 GeV, la masa estimada por LHCb. Nos recuerda este sencillo cálculo Luboš Motl, “Does the confirmed mass of the ucc baryon make this field exciting?” TRF, 07 Jul 2017.

Permíteme un comentario en relación a la observación de SELEX del barión dcc. La diferencia de masas entre el protón y el neutrón, (uud) y (udd), es de solo 1,3 MeV. Argumentos teóricos firmes apuntan a que la diferencia de masas entre los bariones (ccd) y (ccu) debe ser similar, o sea, de unos 1,4 MeV (cálculo de Así lo han calculado Marek Karliner, Jonathan L. Rosner, “Isospin splittings in baryons with two heavy quarks,” arXiv:1706.06961 [hep-ph]). Pero LHCb ha observado que el barión ccu tiene una masa 150 MeV superior al supuesto barión ccd observado por SELEX. Luego dicho barión ccd aún no ha sido observado. Así nos lo recuerda el magistral Tommaso Dorigo, “LHCb Unearths New Doubly-Charmed Hadron Where Marek Karliner And Jonathan Rosner Ordered It,” AQDS, 07 Jul 2017. [/PS]

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Dibujo20170707 ivoox prog 294 la fabrica de la ciencia

Ya puedes escuchar el podcast iVoox del Programa 294 de La Fábrica de la Ciencia, “¿Puede un gato firmar un artículo científico? con Francis Villatoro”, en el que Jorge Onsulve Orellana, @jonsulve, me ha entrevistado. ¡Qué disfrutes del podcast!

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Dibujo20170706 Higgs boson produced via vector boson fusion CMS Run 2 CMS-PHO-EVENTS-2016-007

El 4 de julio de 2012 se anunció el bosón de Higgs en el LHC del CERN. Se observó con cinco sigmas de confianza estadística por dos detectores independientes, ATLAS y CMS. Más aún, en dos canales de desintegración independientes en ambos, la desintegración en dos fotones vía un bucle de tres bosones W y en cuatro leptones vía un par de bosones Z. Más tarde, combinando ATLAS y CMS, se observó en el canal de desintegración en dos leptones tau (alcanzando 5,5 sigmas). El LHC Run 1 determinó que la masa del Higgs es de 125,09 ± 0,24 GeV/c² y que sus propiedades coinciden con las predicciones del modelo estándar, hasta donde se espera que puedan coincidir; hay anomalías, pero todas parecen tener un origen estadístico. Recuerda que en el LHC Run 1 (2010–2012) se acumularon ~5 /fb de colisiones protón contra protón a una energía de 7 TeV c.m. (2010–2011) y ~20 /fb a 8 TeV c.m. (2012).

En el LHC Run 2 ya se ha redescubierto a cinco sigmas el Higgs en ambos detectores y en ambos canales de desintegración del anuncio del 4 de julio; además, se alcanzan 4,9 sigmas en el la desintegración en dos taus. Pronto será observado en el canal de desintegración en dos quarks bottom (donde en el LHC Run 1 solo se alcanzaron 2,6 sigmas), en dos muones y, un poco tarde, en la producción de un Higgs asociado a dos quarks top. Recuerda que en el LHC Run 2, que se inició en 2015 se, han acumulado ~40 /fb de colisiones a una energía de 13 TeV c.m. (2015–2016), y otros ~6 /fb a 13 TeV c.m. desde el inicio de las colisiones el pasado 23 de mayo de 2017.

Quedan muchos análisis por realizar en las colisiones ya acumuladas en el LHC Run 2, además de recabar nuevas colisiones durante este año y el próximo. No se esperan sorpresas en la física del Higgs, aunque nunca se sabe. Más información en Mauro Donegà (on behalf of the ATLAS and CMS collaborations), “Higgs Physics at the LHC,” Invisible 2017, Zürich, 12 Jun 2017 [slides]; Ruchi Gupta (On behalf of the ATLAS Collaboration), “Measurement of Higgs boson couplings and properties in the diphoton, ZZ and WW decay channels using the ATLAS detector,” EPS-HEP2017, Venice, 6 Jul 2017 [slides]; Michael Planer (On behalf of the CMS Collaboration), “The Latest CMS results on Higgs boson decaying to two photons with 13 TeV data,” EPS-HEP2017, Venice, 6 Jul 2017 [slides]; Karolos Potamianos (On behalf of the ATLAS Collaboration), “Measurement of the SM Higgs boson mass in the diphoton and 4l decay channels using the ATLAS detector,” EPS-HEP 2017, 6 Jul 2017 [slides]; y Caterina Vernieri (On behalf of the CMS Collaboration), “Inclusive search for boosted Higgs bosons using H → bb decays with the CMS experiment,” EPS-HEP2017, 6 Jul 2017 [slides].

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