Al filo de la noticia surgida en Italia (experimento OPERA) sobre que se han detectado neutrinos que van más rápido que la luz (cosa altamente dudosa), se me ha ocurrido traer aquí hoy algo sobre los neutrinos para conocerlos mejor. De todas las maneras, la noticia se podía haber dado con más precauciones y sin afirmar nada hasta que, todo esto sea debidamente verificado (ya se detectó el error).

El CERN halla partículas que se mueven más rápido que la luz

Manuscrito de Einstein con la fórmula de la Teoría de la Relatividad. | E. M.

En otras ocasiones también han surgido noticias sobre los neutrinos que dicen haber comprobado otras cuestiones a ellos relativas, como por ejemplo:

“Los neutrinos tiene masa

Los físicos han confirmado que los neutrinos, que se pensaba que habían jugado un papel principal durante la creación del Universo, tienen masa.

Este es el primer gran descubrimiento del experimento situado en Estados Unidos MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search – Buscador de Oscilaciones de Neutrinos con Inyector Principal).

Los hallazgos sugieren que el Modelo Estándar, el cual describe cómo se comportan e interactúan los elementos básicos del Universo, necesita una revisión.

Los neutrinos se piensa que son vitales en nuestra comprensión del Universo. Pero los científicos tienen un conocimiento frustrantemente pequeño sobre estas partículas fundamentales.”

La luz está compuesta por fotones y precisamente ya se ha dicho que es la luz la que tiene el record de velocidad del universo al correr a unos 300.000 Km/s, exactamente 299.792’458 Km/s. Dicha realidad, es precisaqmente posible por el hecho de que el fotón carece de masa. Así que, si los neutrinos la tiene, aunque sea del orden de entre 0,005  y 0,5 eV, que es menos que una millonésima parte de la masa del electrón, entonces, nunca podría ir más rápido que la luz que son fotones “sin masa”.

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La rápida expansión de la física en las últimas décadas ha sido posible gracias a los avances fundamentales del primer tercio del siglo XX, junto con los recientes adelantos tecnológicos, sobre todo en tecnología informática, electrónica, aplicaciones de la energía nuclear y aceleradores de partículas de altas energías.

Aceleradores

Rutherford y los otros pioneros de la investigación de las propiedades nucleares estaban limitados a emplear en sus investigaciones sobre el átomo las emisiones de alta energía procedentes de sustancias radiactivas naturales. Las emisiones artificiales de alta energía fueron producidas por primera vez en 1932 por el físico británico John Cockcroft y su colega irlandés Ernest Walton, que emplearon generadores de alta tensión para acelerar electrones hasta unos 700.000 eV; estos elementos fueron utilizados para bombardear núcleos de litio, que se transformaron en núcleos de helio. Un electronvoltio (eV) es la energía que adquiere un electrón al ser acelerado con una diferencia de potencial de 1 voltio, y equivale a 1,6 × 10-19 julios. Los aceleradores modernos producen energías de millones de eV (megaelectronvoltios, o MeV), miles de millones de eV (gigaelectronvoltios, o GeV) o incluso billones de eV (teraelectronvoltios, o TeV). La posibilidad de generar tensiones muy elevadas apareció en 1932, cuando el físico estadounidense Robert J. Van de Graaff inventó el aparato conocido como generador de Van de Graaff.

Poco tiempo después, los físicos estadounidenses Ernest Orlando Lawrence y Milton Stanley Livingston inventaron el ciclotrón; este dispositivo emplea un campo magnético para mantener partículas cargadas moviéndose en trayectorias circulares, y en cada media vuelta proporciona a las partículas un pequeño “empujón” eléctrico hasta que acumulan las altas energías deseadas. El ciclotrón permitía acelerar protones hasta unos 10 MeV, pero para obtener energías más elevadas hubo que esperar hasta después de la II Guerra Mundial, cuando se desarrolló el sincrotrón a partir de las ideas del físico estadounidense Edwin Mattison McMillan y el físico soviético Vladimir I. Veksler. Después de la II Guerra Mundial se produjeron rápidos avances en el diseño de aceleradores y se construyeron aparatos de diferentes tipos para producir haces de alta energía de electrones, protones, deuterones, iones pesados o rayos X.

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Y, el electromagnetismo…

La parte primera finalizó así:

Faraday

Albert Einstein tenía en la pared de su estudio un retrato de Michael Faraday (1791-1867), y ningún otro hubiera podido ser más apropiado, pues Faraday fue el pionero y el profeta de la gran revisión que hizo posible la obra de Einstein. El mundo ya no sería un escenario newtoniano de “fuerzas a distancias”, objetos mutuamente atraídos por la fuerza de la Gravedad inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que hay entre ellos. El mundo material se convertiría en una tentadora escena de sutiles y omnipresentes “campos de fuerzas”. Esta idea era tan radical como la revolución newtoniana, e incluso más difícil de comprender para los legos en la materia.

Tal como la revolución copernicana en la astronomía, la revolución “del campo”  en la física sería un desafío al sentido común y conduciría una vez más a los científicos pioneros a “las brumas de la paradoja”. Si Michael Faraday hubiese tenido una sólida formación matemática quizá no hubiera estado tan dispuesto a realizar su sorprendente revisión. Hijo de un herrero pobre de las afueras de Londres, Faraday tuvo que ganarse la vida desde muy niño, y se dice que en tiempos de guerra, cuando los precios eran muy altos, pasaba una semana entera con una barra de pan. Sus padres pertenecían a una reducida secta protestante escocesa fundamentalista y practicante del ascetismo que, como los cuáqueros, creía en un clero laico y se oponía a la acumulación de bienes materiales. Faraday asistía regularmente a las reuniones dominicales y fue uno de los dirigentes de la congregación hasta el final de su vida. Los pasajes más marcados de su muy leída Biblia se hallaban en el libro de Job. Faraday prácticamente no tuvo una educación formal -“poco más que los rudimentos de lectura, escritura y aritmética que se enseñan en una escuela corriente”- pero a los trece años entró afortunadamente a trabajar en el taller de un amistoso impresor y encuadernador francés emigrado, un tal monsieur Riebau. Al principio Faraday repartía los periódicos que Riebau prestaba, y los recogía posteriormente para llevarlos a otros clientes.

Faraday at work in his bottle-lined laboratory in the
basement of the Royal Institution in London.
Painting by Harriet Moore

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El éxito alcanzado por la Física desde finales del siglo XIX hasta esta primera década del siglo XXI no sólo ha transformado nuestra concepción del espacio-tiempo, sino que ha llegado a poner en nuestras mentes una nueva percepción de la Naturaleza: la vieja posición central que asignábamos a la materia ha cedido su lugar a los principios de simetría, algunos de ellos ocultos a la vista en el estado actual del Universo.

Está claro que, los físicos, cada día más ambiciosos en su “querer saber” y su “querer descubrir”, buscan sin descanso nuevos caminos que les lleve a desvelar ocultas maravillas que tienen su hábitat natural en lo más profundo de la Naturaleza misma de la que no sabemos, aún, entender todas sus voces.

Son muchos los obstáculos que se encuentran en ese camino que nos lleva inexorable hacia esa soñada teoría final. Los científicos discrepan de los filósofos que no siempre, están de acuerdo con el hecho de que se pueda llegar a esa teoría última que lo pueda explicar todo, y, la firme creencia de que el Universo siempre tendrá secretos para nosotros, es una constante de la filosofía que la Ciencia, no deja de combatir.

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Larga y compleja historia la que se ha podido escribir sobre los acontecimientos que han rodeado a la Física y sus avances.  Todo surgío de aquella inocente afirmación de Tales de que todo es agua ( átomo: 1). Empédocles planteó lo del aire-tierra-fuego-agua (número: 4). Demócrito tenía un incómodo número de formas pero sólo un concepto (número: ?). Hubo entonces una larga pausa histórica, si bien los átomos no dejaron de ser un cencepto filosófico discutido por Lucrecio, Newton, Robert Joseph Boscovich y muchos otros. por fin Dalton redujo los átomos a necesidad experimental en 1803. A partir de ese momento, el número de los átomos, firmemente en manos de los químicos, fue aumentando -20, 48 y a principios del siglo XX, 92.

Pronto empezaron los químicos nucleares a construir átomos nuevos (número: 118, y seguía creciendo) todos sabemos quer los elementos naturales llegan hasta el uranio que es el 92, sin embargo, se han hallado otros artificiales que llamamos transuránicos o transuránidos (más allá del uranio) que han pasado a engrosar la lista de elementos aunque estos sean artificiales como el Plutonio o el Einstenio. El último, no estoy totalmente seguro ahora, parece que es el elemento superpesado 118, conocido provisionalmente como ununoctio (Uuo).

timo elemento descubierto, El Ununoctio (Uuo):

El elemento superpesado 118, conocido provisionalmente como ununoctio (Uuo) hasta que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada le designe un nombre. Fue descubierto gracias a experimentos realizados entre febrero y junio 2005 por científicos del Directorio de Química, Materiales y Ciencias de la Vida del Laboratorio Lawrence Livermore de Estados Unidos, en colaboración con investigadores del Instituto de Investigaciones Nucleares de Rusia. Este elemento, clasificado entre los gases nobles, tuvo una vida de 0.89 milisegundos. A la fecha, el Uuo tiene el número atómico más alto de la Tabla Periódica de los Elementos. Este equipo de colaboradores ha descubierto cinco nuevos elementos en los últimos años, los números 113, 114, 115, 116 y el 118.

Ernest Rutherford

Fue Rutherford el que dio un paso gigantesco que nos devolvió a la simplicidad cuando descubrió (alrededor de 1910) que el átomo de Daltón no era indivisible, sino que contenía núcleo y electrones (número: 2) Ah, sí, estaba también el fotón (número: 3). En 1930 se halló que el núcleo alberga no sólo protones sino también neutrones (número: 4).

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