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

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El universo: dónde se hace discreto el espacio-tiempo

Artículo publicado el 22 de abril de 2016 en SISSA

Nuestra experiencia sobre el espacio-tiempo es que se trata de un objeto continuo, sin huecos ni discontinuidades, tal como se describe en la física clásica. Sin embargo, en algunos modelos de gravedad cuántica, la textura del espacio-tiempo es “granular” a escalas diminutas (por debajo de la conocida como escala de Planck, 10-33 cm), como si hubiese una mezcolanza variable de sólidos y vacíos (como una espuma compleja). Uno de los mayores problemas de la física actual es comprender el paso de una descripción continua a una discreta del espacio-tiempo: ¿existe un cambio abrupto o es una transición gradual? ¿Dónde ocurre este cambio?

La separación entre un mundo y otro crea problemas para la física: por ejemplo, ¿cómo describir la gravedad – tan bien explicada en la física clásica – en el contexto de la mecánica cuántica? La gravedad cuántica es, de hecho, un campo de estudio en el cual no existe aún ninguna teoría consolidada. Sin embargo, hay “escenarios” que ofrecen posibles interpretaciones de la gravedad cuántica sujeta a distintas restricciones, y que esperan confirmación, o refutación, experimental.

Espuma cuántica

Espuma cuántica

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Más allá de las WIMPs: Explorando alternativas a la materia oscura

Artículo publicado por Matt Williams el 21 de marzo de 2016 en Universe Today

El modelo cosmológico estándar nos dice que sólo el 4,9% del universo está compuesto por materia común (es decir, la que podemos ver), mientras que el resto se compone de un 26,8% de materia oscura, y un 68,3% de energía oscura. Tal como sugieren sus nombres, no podemos verlas, por lo que su existencia debe deducirse en base a los modelos teóricos y observaciones de la estructura a gran escala del universo, y sus aparentes efectos gravitatorios sobre la materia visible.

Desde que se propuso por primera vez, no ha habido pocas sugerencias sobre qué aspecto podrían tener las partículas de materia oscura. No hace mucho, los científicos propusieron que la materia oscura consiste en Partículas Masivas de Interacción Débil (WIMPs, por sus siglas en inglés), que tienen aproximadamente 100 veces la masa de un protón, pero interactúan como los neutrinos. Sin embargo, todos los intentos por encontrar las WIMPs usando experimentos en colisionadores no han arrojado resultados. Por esto, los científicos han estado explorando últimamente la idea de que la materia oscura podría estar compuesta de algo completamente distinto.

Universo oscuro

Universo oscuro Crédito: AMNH

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Se construye un motor usando sólo un átomo

Artículo publicado el 15 de abril de 2016 en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz

Un artículo publicado en la última edición de la revista Science describe una innovadora forma de motor de calor que funciona usando un único átomo. El motor es el resultado de los experimentos realizados por el grupo de trabajo QUANTUM en el Instituto de Física de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) en colaboración con físicos teóricos de la Universidad Friedrich Alexander en Erlangen-Nürnberg (FAU).

Los motores de calor han desempeñado un papel importante en moldear de la sociedad desde la Revolución Industrial. Como en el caso de los motores de vehículos, transforman la energía térmica en fuerza mecánica, y nuestro estilo de vida moderno sería imposible sin ellos. Al mismo tiempo, el progreso en la miniaturización da como resultado la creación de dispositivos cada vez menores.

Un motor de un átomo

Un motor de un único átomo: cámara de vacío donde se encuentra la trampa Crédito: AG QUANTUM

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El arte dibuja la belleza de la física

Artículo publicado por Angela Anderson el 12 de abril de 2016 en Symmetry Magazine

Laboratorios del todo el mundo abren sus puertas a la creación estética.

Cuando hablamos de mecánica cuántica, vale más una imagen que mil palabras.

Por esta razón es por la que las residencias de artistas en laboratorios de física de partículas desempeñan un papel importante para expresar sus historias, de acuerdo con el teórico del CERN Luis Álvarez-Gaume.

Recientemente pasó un tiempo demostrando conceptos de física a Semiconductor, un dúo de artistas visuales ingleses conocidos por explorar la materia a través de las herramientas y procesos de la ciencia. Han creado múltiples cortos, piezas de museo y festivales por todo el mundo. En julio recibieron una residencia en el CERN como parte del Collide@CERN Ars Electronica Award.

Virus del SIDA tercera edición

Virus del SIDA tercera edición Crédito: Ellen Sandor, Stephan Meyers, y (art)n. 20”x24”. Dan Sandin y Tom DeFanti, Electronic Visualization Lab, School of Art and Design, University of Illinois at Chicago.

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Nuevo estado de la materia detectado en un material bidimensional

Artículo publicado por Sarah Collins el 4 de abril de 2016 en la Universidad de Cambridge

Los investigadores han observado la “huella” de un misterioso y nuevo estado cuántico de la materia, en el cual los electrones se rompen, en un material bidimensional.

Un equipo internacional de investigadores ha encontrado pruebas de un misterioso y nuevo estado de la materia, predicho por primera vez hace 40 años, en un material real. Este estado, conocido como líquido cuántico de espín, provoca que los electrones – que se piensa que son bloques básicos indivisibles de la naturaleza – se rompan en pedazos.

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Concepto de dispositivo que usa fermiones de Majorana Crédito: Harlan Evans

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¿Se ha detectado una nueva partícula en el LHC?

Artículo publicado por Sarah Charley el 18 de marzo de 2016 en Symmetry Magazine

Un pico en los datos del LHC ha entusiasmado a los físicos pero, ¿qué significa?

En diciembre, los experimentos ATLAS y CMS presentaron nuevos datos recopilados durante los primeros meses de la tremendamente energética segunda ejecución del LHC. Ambos experimentos informaron de un pequeño exceso de pares de fotones con una masa combinada de alrededor de 750 GeV. Este pequeño exceso podría ser la primera pista de una nueva partícula masiva que emite dos fotones cuando se desintegra, o podría ser una fluctuación casual que desaparecerá con más información.

Colisiones en CMS

Colisiones en CMS

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El experimento de la doble rendija en un salón de los espejos

Artículo publicado el 21 de marzo de 2016 en el Instituto Max Planck

Una variación puramente cuántica del experimento clásico con dos átomos revela un sorprendente fenómeno de interferencia.

El experimento de la doble rendija está considerado entre los físicos como uno de los más elegantes de todos los tiempos. De acuerdo con el ganador del Premio Nobel, Richard Feynman, encapsula todo el misterio de la física cuántica. Demuestra, de modo impresionante, la naturaleza ondulatoria de la luz, y el fenómeno de la interferencia. Los científicos del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, en Garching, ha modificado la configuración del experimento clásico: en lugar de dos rendijas, usan dos átomos individuales dispersados por la luz. Como en el experimento original se da el fenómeno de la interferencia. Sin embargo, en este caso, también se da un fenómeno cuántico adicional, el cual están estudiando los físicos para saber cómo interactúa la luz con la materia. El éxito de este experimento dependía de que los físicos captaran y observaran átomos en un resonador con una precisión sin precedente. A largo plazo, quieren estudiar cómo pueden usarse estas observaciones para descubrir nuevas técnicas para el procesamiento de información cuántica.

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Patrón de interferencia en experimento de doble rendija

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El exceso de rayos gamma no procede de la materia oscura

Artículo publicado el 18 de marzo de 2016 en el CERN

Un exceso de rayos gamma a energías de pocos GeV detectado hace tiempo podría ser un buen candidato a señal de materia oscura (CERN Courier April 2014 p13). Dos años más tarde, un par de artículos de investigación refutan esta interpretación demostrando que el exceso de fotones detectado por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi no está distribuido tan equitativamente como se esperaría de una aniquilación de materia oscura. En lugar de esto, el agrupamiento revela una población de fuentes puntuales sin resolver, probablemente púlsares de milisegundo.

Mapa de rayos gamma de Fermi

Mapa de rayos gamma de Fermi

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El CERN no logra confirmar el descubrimiento del tetraquark de Fermilab

Artículo publicado por Hamish Johnston el 21 de marzo de 2016 en physicsworld.com

Un análisis preliminar de los datos tomados por la colaboración LHCb en el laboratorio de física de partículas del CERN, cerca de Ginebra, arroja dudas sobre la reciente afirmación de los físicos del experimento D0, en el Fermilab en Estados Unidos, sobre el descubrimiento de una exótica partícula que contiene cuatro quarks. Conocida como X(5568), el tetraquark se cree que contiene quarks “up” y “bottom” así como antiquarks “down” y “strange“. Los quarks normalmente se agrupan en pares para formar mesones, o en tríos para crear bariones.

Visión del experimento LHCb

Visión del experimento LHCb Crédito: CERN

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