¿Podrían los relojes ópticos redefinir la duración de un segundo?

Artículo publicado el 25 de mayo de 2016 en OSA

Los investigadores demuestran que relojes ópticos atómicos podrían ofrecer un reemplazo práctico para los relojes atómicos de microondas como base de la sincronización de la hora global.

La navegación mediante GPS, los sistemas de comunicación, las redes de energía eléctrica, y las redes financieras, todas ellas dependen de la precisión del tiempo mantenida por una red de unos 500 relojes atómicos situados por todo el mundo.

Reloj atómico F1 en el NIST

Reloj atómico F1 en el NIST Crédito. Theodore W. Gray

Seguir Leyendo…

¿Qué tienen en común Albert Camus y la teoría de cuerdas?

Artículo publicado por Andrew Masterton el 23 de febrero de 2016 en Cosmos Magazine

El destacado físico de partículas Brian Greene pasa su vida imaginando los ingredientes fundamentales del cosmos. Pero cree que, en realidad, es una rama de la filosofía existencial.

La distancia es un concepto curioso, transitorio, y refractivo, que se retuerce y muta de acuerdo con la escala y la perspectiva.

La distancia de tu casa a la tienda, de Nueva York a Londres, de una galaxia a otra, todas requieren no sólo distintos métodos de medida, sino distintas formas de comprender qué significan esas medidas. La tienda y tu casa, por ejemplo, al contrario que dos galaxias muy separadas, no se separan a la velocidad de la luz.

albert-camus

Albert Camus Crédito: Dietrich Liao

Seguir Leyendo…

Se sugiere que la materia oscura podría ser agujeros negros primordiales

Artículo publicado por Francis Reddy el 24 de mayo de 2014 en NASA

La materia oscura es una misteriosa sustancia que compone la mayor parte del material del universo, y que ahora, comúnmente, se piensa que es alguna forma de partícula exótica masiva. Una interesante alternativa es que la materia oscura está hecha de agujeros negros que se formaron durante el primer segundo de la existencia de nuestro universo, conocidos como agujeros negros primordiales. Ahora, un científico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, sugiere que esta interpretación se alinea con nuestro conocimiento del brillo de fondo cósmico en el infrarrojo y los rayos-X, y que puede explicar la masa inesperadamente alta de la fusión de agujeros negros detectada el año pasado.

Imagen de Spitzer en infrarrojo de una zona del cielo de Ursa Major

Imagen de Spitzer en infrarrojo de una zona del cielo de Ursa Major Crédito: NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky (Goddard)

Seguir Leyendo…

La escala de Planck

Artículo publicado por Rashmi Shivni el 19 de mayo de 2016 en Symmetry Breaking

La escala de Planck fija el límite mínimo del universo más allá del cual colapsan las leyes de la física.

A finales de la década de 1890, el físico Max Planck propuso un conjunto de unidades para simplificar la expresión de las leyes de la física. Usando apenas cinco constantes de la naturaleza (incluyendo la velocidad de la luz y la constante gravitatoria), tú, yo, e incluso los alienígenas de Alfa Centauri podríamos llegar a las mismas unidades de Planck.

Espuma cuántica

Espuma cuántica en la escala de Planck

Seguir Leyendo…

Cinco formas de viajar en el tiempo

Artículo publicado por Cathal O’Connell el 5 de abril de 2016 en Cosmos Magazine

Viajar al pasado es, probablemente, imposible, pero ¿y al futuro? Ésa es una historia distinta.

En 2009, el físico británico Stephen Hawking organizó una fiesta para viajeros en el tiempo – el truco está en que envió las invitaciones un año más tarde. (No se presentó ningún invitado).

Viajar al pasado probablemente es imposible. Incluso si fuese posible, Hawking y otros defienden que nunca podrías volver hasta más allá del momento en que se construyó tu máquina.

¿Pero viajar al futuro? Ésa es una historia diferente.

Por supuesto, todos somos viajeros en el tiempo, dado que avanzamos en el tiempo, del pasado al futuro, a una velocidad de una hora cada hora.

Pero, como sucede en un río, la corriente fluye a distintas velocidades en diferentes lugares. La ciencia tal como la conocemos permite varios métodos para tomar atajos hacia el futuro. Aquí tienes un resumen.

Time Travel

Viaje en el tiempo Crédito: Jack

Seguir Leyendo…

La búsqueda de neutrinos estériles de IceCube no arroja resultados

Artículo publicado por Michael Allen el 13 de mayo de 2016 en physicsworld.com

Los investigadores no han encontrado pruebas de neutrinos estériles en los dos años de recopilación de datos procedentes del Observatorio de Neutrinos IceCube en el Polo Sur. La colaboración internacional de científicos que ha manejado el detector dice que los resultados arrojan serias dudas sobre la existencia de estas hipotéticas partículas.

Enterrado bajo el hielo de la Estación del Polo Sur Amundsen–Scott, IceCube está diseñado para buscar partículas de alta energía procedentes del espacio, incluyendo rayos cósmicos y neutrinos. Consta de 5160 sensores de luz suspendidos de 86 cuerdas en 1 km3 de hielo. Cuando una partícula interactúa con el hielo ultraclaro puede crear destellos de luz que son detectados. En 2013 la colaboración IceCube anunció la primera detección de la historia de neutrinos cósmicos.

Dark Sector

IceCube Crédito: Joseph Phillips

Los neutrinos son partículas sin carga eléctrica y se sabe que aparecen en tres “sabores”: electrón, muon y tau. Originalmente se pensaba que no tenían masa, pero el descubrimiento de que pueden cambiar, u “oscilar”, entre distintos sabores sugiere que sí la tienen. Hay mucho que los físicos no comprenden sobre los neutrinos, y algunos resultados experimentales son difíciles de reconciliar con el modelo de tres neutrinos, pero la existencia de un cuarto tipo de neutrino, el neutrino estéril, podrá proporcionar una explicación.

Difíciles de detectar

Los neutrinos estériles sólo interactuarían con otra materia a través de la gravedad – haciéndolos aún más difíciles de detectar que otros neutrinos. De existir, ayudarían a responder importantes preguntas sobre los neutrinos, tales como por qué tienen masa y si son partículas de materia oscura. Varios experimentos están estudiando la existencia de neutrinos estériles, pero por el momento no se ha detectado ninguna de estas partículas.

En la última investigación, la colaboración IceCube realizó un análisis independiente en dos conjuntos de datos procedentes del observatorio, buscando neutrinos estériles en el rango de energía aproximadamente entre los 320 GeV y 20 TeV. Si están ahí, los neutrinos estériles ligeros con una masa de alrededor de 1 eV/C2 provocarían una desaparición significativa del número total de neutrinos muon producidos por las lluvias de rayos cósmicos en la atmósfera por encima del hemisferio norte y que viajan por toda la Tierra hasta alcanzar a IceCube. El primer conjunto de datos incluyó más de 20 000 eventos de neutrinos muon detectados entre 2011 y 2012, mientras que el segundo cubrió casi 22 000 eventos observados entre 2009 y 2010.

Cuando los neutrinos viajan a través del espacio, oscilan de un sabor a otro. Los físicos saben que estas oscilaciones se modifican cuando los neutrinos viajan a través de materia densa, debido a que los neutrinos interactúan ligeramente con los electrones y nucleones de su alrededor. Los neutrinos estériles, sin embargo, no interactuarían con la materia, y el resultado sería un efecto de resonancia en las oscilaciones de los neutrinos a energías alrededor de pocos TeV. Francis Halzen, investigador principal de IceCube y físico de partículas en la Universidad de Wisconsin–Madison en los Estados Unidos, dice que esto “debería verse claramente como una acusada disminución en nuestras medidas del espectro de neutrinos muon”, y también produciría “una estructura característica en la distribución del ángulo de cénit de estos neutrinos”. “No hemos observado ninguna”, añade. “La ausencia de esta resonancia es bastante notable y no puede pasarse por alto”.

Se descartan avistamientos anteriores

De acuerdo con la colaboración IceCube, estos resultados no descartan completamente a los neutrinos estériles, pero excluyen gran parte del espacio de parámetros en el cual podrían existir. En particular, los resultados excluyen, con un nivel de confianza de aproximadamente el 99%, el espacio de parámetros permitido para varios experimentos que habían observado anomalías en las oscilaciones de neutrinos, las cuales se habían interpretado como posubles señales de neutrinos estériles.

Halzen dice que no encontrar una señal característica de neutrinos estériles “pone en serias dudas su existencia, o su papel para explicar las anomalías que puedan aparecer en los datos de neutrinos”. Hablando sobre las anomalías observadas en las oscilaciones de neutrinos, dice que “sabemos que las oscilaciones de neutrinos necesitan una física más allá del Modelo Estándar. Ahora parece menos probable que los neutrinos estériles sean parte de ella”.

Sin embargo, Patrick Huber, de Virginia Tech en los Estados Unidos, dice que aunque “es un resultado maravilloso”, proporciona “poco que no supiésemos” y “cualitativamente no cambia mucho”. “Para abordar la cuestión de los neutrinos estériles, se necesita un experimento decisivo. Una posibilidad habría sido sar los haces de muones almacenados, pero esto se descartó por ser demasiado caro. Sin embargo, pongo en duda que esta cuestión pueda zanjarse con un experimento de este tipo, a menos que tengamos mucha suerte y, por ejemplo, la próxima generación de experimentos de reactor con línea base corta encuentren una señal de los neutrinos estériles”, comenta a physicsworld.com.

Las medidas y análisis se describen en el servidor de arXiv.

La búsqueda de universos paralelos se centra en los neutrones

Artículo publicado por Edwin Cartlidge el 10 de mayo de 2016 en physicsworld.com

Se han desvelado los primeros resultados procedentes de un detector diseñado para buscar pruebas de partículas que nos llegan procedentes de un universo paralelo, proporcionados por físicos de Francia y Bélgica. Aunque no arrojaron resultados positivos, los investigadores dicen que su experimento proporciona una forma simple y de bajo coste de poner a prueba teorías más allá del modelo estándar de la física de partículas, y que el detector podría hacerse significativamente más sensible en el futuro.

Branas

Branas

Seguir Leyendo…

¿La próxima gran actualización en el LHC? El software

Artículo publicado por Sarah Charley el 24 de marzo de 2016 en Symmetry Magazine

El software compatible y sostenible podría revolucionar la investigación en física de alta energía.

La World Wide Web puede que se haya inventado en el CERN, pero creció y se cultivó fuera del mismo. Ahora, un grupo de físicos del Gran Colisionador de Hadrones está buscando fuera de la academia para resolver uno de los mayores desafíos de la física — crear un framework de software que sea sofisticado, sostenible y más compatible con el resto del mundo.

“El software que usamos para construir el LHC y realizar nuestros análisis tiene 20 años de antigüedad”, comenta Peter Elmer, físico de la Universidad de Princeton. “La tecnología evoluciona, por lo que tenemos que preguntarnos, ¿nuestro software sigue teniendo sentido en la actualidad? ¿Seguirá haciendo lo que necesitamos en los próximos 20 o 30 años?”.

Colisiones en ATLAS

Colisiones en ATLAS

Seguir Leyendo…

¿Agujeros de gusano o ‘gravastars’ imitan las señales de ondas gravitatorias?

Artículo publicado por Tushna Commissariat el 29 de abril de 2016 en physicsworld.com

A principios de este año, investigadores que trabajan con aLIGO realizaron la primera detección de ondas gravitatorias. Las ondas se piensa que se crearon en la fusión de dos agujeros negros binarios, un evento conocido como GW150914. Ahora, sin embargo, un nuevo trabajo teórico realizado por un equipo internacional de investigadores, sugiere que otro tipo de objetos estelares exóticos – tales como agujeros de gusano o “gravastars” – podrían producir una señal muy similar de ondas gravitatorias. Aunque es teóricamente posible diferenciar entre las distintas fuentes, es imposible decir si GW150914 tenía un origen más exótico que la fusión de dos agujeros negros debido a que la señal no era lo bastante fuerte como para poder resolverse.

Wormhole

Concepción artística de un agujero de gusano Crédito: Adrian Wai

Seguir Leyendo…

Los datos del LHC a tu alcance

Artículo publicado por Achintya Rao el 22 de abril de 2016 en Symmetry Magazine

La colaboración CMS ha publicado 300 terabytes de datos de investigación.

La colaboración CMS del CERN ha publicado más de 300 terabytes (TB) de datos abiertos de alta calidad. Estos datos incluyen más de 100 TB de datos procedentes de las colisiones entre protones a 7 TeV, la mitad de los datos recopilados en el LHC por el detector de CMS en 2011. Esta publicación sigue a la realizada en noviembre de 2014, que puso a disposición pública unos 27 TB de datos de investigación recopilados en 2010.

Colisiones en CMS

Colisiones en CMS

Seguir Leyendo…

1 2 3 13