Cuando la Naturaleza se enfada, los estragos son temibles y, ahora, de nuevo, seísmos de hasta 7 grados en la escala Richter han sacudido las Islas Salomón al día siguiente del tsunami y, según parece hasta el momento hay algunos muertos. A 9 kilómetros bajo la superficie del Océano pacífico, esa ingente masa de agua que, en sus entrañas esconde misteriosas fuerzas.

Esto sí, es vivir en plena Naturaleza. En el pueblo de Les Cerniers, al pie de la cordillera Dents-du-Midi, en los Alpes suizos. Rodeado de naturaleza y en plena montaña, el Whitepod Resort  se puede uno aislar del mundo cotidiano pero, ¿tienes tiempo y dinero para hacerlo?

¡Ojo! Lasañas y espaguetis congelados fueron eliminados ayer de los estantes de los supermercados Aldi y Tesco del Reino Unido e Irlanda, según cuenta «The Guardian»   En evitación de males mayores, podéis prestar atención a lo que lleváis a casa.

De izquierda a derecha, la ruta de Sexo en Nueva York, el Movie Tour en Nueva York, el rodaje de Person of Interest y participantes en la ruta de Gossip Girl. Todos los fans de las series que marcan y han marcado la historia de la televisión hemos soñado en numerosas ocasiones con visitar y dormir plácidamente en las habitaciones de nuestros personajes preferidos. Algunos desconocíamos dónde se ubicaba cada trama. Hoy en día, y gracias a internet, es posible situar en el mapa todas y cada una de las ficciones norteamericanas en el mapa.

Aunque no todas han sido rodadas en las ciudades en las que se basan, como «Friends», por ejemplo, sí que muestran las imágenes más típicas de donde se encuentran.

¡Que algunos pierdan el tiempo en estas tonterias! Con la que está cayendo y, seguramente, está en Paro

Un total de 28 provincias están hoy en alerta por viento, oleaje, temperaturas mínimas, nieve y aludes. Frío, Lluvia, Viento y Nieve… ¡Qué tiempecito!

Este del PP dice: “Siempre hay una oveja negra en el rebaño que lo mancha todo”. Tan carajotes como siempre. Lo único que me sorprende de todo esto es, ¿por qué no han denunciado ante el Juez toda esta movida de Barcena y sus papeles. Mientras tanto, Los instigadores de todo esto, rien y se frotan las manos esperando las ganancias que todo el embrollo les pueda reportar. Claro que… De los Eres… Nada de Nada.

                Hay otros planetas potencialmente habitables alrededor de las estrellas rojas

Astrónomos del Centro Harvard-Smithsonian para Astrofídsica en Massachussetts, han descubierto, con datos del telecopio Espacial Kepler de la NADSA, que el seis por ciento de las estrellas enanas rojas tienen planetas habitables del tamaño de la Tierra. El mñás cercano similar al nuestro se calcula que podría estar a no más de 13 años-luz de distancia. A la vuenta de la esquina como aquel que dice.

No dejemos de observar lo que por ahí fuera pueda pasar que, en el momento más inesperado, podremos recibir noticias que, serán una sorpresa y motivos para la maravilla de comprobar que, nunca estuvimos sólos en el vasto Universo.

Lo cierto es que, no dejamos de sorprendernmos de… nosotros mismos. Hasta donde llegaremos

Ingenios robotizados que trabajan por nosotros en otros mundos

Lo dicho, ¡Hay tántas cosas que no sabemos!

Estamos situados en un bello mundo en el que la luz y las plantas, el agua corriente, y con todo eso la vida, hizo posible el surgir de las consciencias que, ahora, son observadores de esa Naturaleza que los creo. Somo nosotros, los seres humanos que, de manera vertiginosa nos dirigimos hacia un futuro que no conocemos pero que, en realidad, estamos labrando día a día con nuestro quehacer diario. Si sabemos eso, tratemos de que, al menos, ese mundo nuevo que se nos viene encima sea algo mejor… ¿Podremos?

emilio silvera

[?]

Muchas son las sorpresas que nos podríamso encontrar en el universo primitivo, hasta la presencia de agua ha sido detectadamediante la técnica de lentes gravitacionales en la galaxia denominada MG J0414+0534 que está situada en un tiempo en el que el Universo sólo tenía dos mil quinientos millones de años de edad. El equipo investigador pudo detectar el vapor de agua presente en los chorros de emisión de un agujero negro supermasivo. Este tipo de objeto es bastante raro en el universo actual. El agua fue observada en forma de mases, una emisión de radiación de microondas provocada por las moléculas (en este caso de agua) al ser amplificadas por una onda o un campo magnético.

Hemos podido llegar a saber que el universo está en expansión y que las galaxias se alejan las unas de las otras. De las observaciones y datos que a lo largo de los milenios ha podido ir juntando la Humanidad, se ha llegado a deducir que el universo surgió de una explosión a la que ha llamado el Big Bang y que sucedió,  hace ahora 13.700 millones de años. A partir de una singularidad (es la mejor explicación que se nos ha ocurrido hasta el momento), un punto de energía y densidad infinitas, surgió el universo que desde entonces, junto con el espacio y el tiempo continúa expandiéndose.

Surgieron los primeros quarks libres que se juntaron para formar protones y neutrones que, a su vez, se unieron y formaron núcleos que, al tener energía positiva, atrajeron a los electrones, de energía negativa, formándose así lo átomos estables.

 Cuanto más íntimamente examinemos la Naturaleza, tanto más lejos hacia atrás vamos en el tiempo. Las moléculas de la vida… en las estrellas, allí comienza la historia, ese largo camino que ha dado lugar al surgir de la mente a partir de la materia “inerte”.

Los átomos se juntaron para formar moléculas y células y éstas, a su vez, juntas formaron materia. Al principio era todo simetría y existía una sola fuerza que lo regía todo. El universo era totalmente opaco, la temperatura reinante muy alta y todo estaba invadido por una especie de plasma.

Pero la expansión del joven universo continuó imparable. La temperatura fue descendiendo y la simetría se rompió, lo que dio lugar a que donde sólo había una sola fuerza aparecieran cuatro. Las fuerzas nucleares, fuerte y débil, el electromagnetismo y la gravedad surgieron de aquella simetría rota y como hemos dicho antes, surgieron los primeros quarks para, con los electrones, fabricar la materia que está hecha de quarks y leptones. Más tarde, la luz apareció al quedar libres los fotones y donde antes todo era opacidad, surgió la transparencia. Pasaron unos doscientos mil años antes de que nacieran las primeras estrellas y se formaran las galaxias.

Después de cientos de miles de años pudieron aparecer las primeras estrellas y se formaron las galaxias a pesar de la expansión de Hubble

Las estrellas evolucionaron y en sus hornos nucleares se fabricaron elementos más complejos que el primario hidrógeno; con la fusión nuclear en las estrellas se fabricó helio, litio, berilio, carbono, oxigeno, magnesio, neón… Estas primeras estrellas brillaron durante algunos miles de millones de años y, finalmente, acabado su combustible nuclear, finalizaron su ciclo vital explotando como supernovas lanzando al espacio exterior sus capas más superficiales y lanzando materiales complejos al inmenso espacio interestelar  para hacer posible el nacimiento de nuevas estrellas y planetas y… ¿por qué no?, también las primeras formas de vida que sin aquellas primeras estrellas que fabricaron los materiales complejos de los que estan hechos los seres vivos, tampoco nosotros, estaríamos aquí.

Ese inmenso tiempo que hemos tenido desde que comenzamos a caminar erguidos y asombrados, dirigimos nuestra mirada hacia las estrellas lejanas e inalcanzables que fueron el primer misterio que nos hizo mimaginar, y, dibujar en nuestras mentes, los primeros escenarios fantásticos. Desde entonces, cuando no podíamos explicarnos lo que ante nuestros ojos mostraba la Naturaleza, siempre recurrimos a imaginar cosas, inventar explicaciones, buscar la manera de contestar cpreguntas que, en realidad y, a pesar del tiempo pasado, seguimos sin tener muchas de las respuestas que, desde entonces buscamos.

Asustados nos encogíamos ante los rayos amenazadores de una tormenta o huíamos despavoridos ante el rugido aterrador de la Tierra con sus temblores de terremotos pavorosos o explosiones inmensas de enormes montañas que vomitaban fuego. Desde entonces, hemos aprendido a observar con atención, hemos desechado la superstición, la mitología y la brujería para atender a la lógica y a la realidad de los hechos. Aprendimos de nuestros propios errores y de la Naturaleza.

      Siempre quisimos subir para estar cerca de las estrellas

Ahora creemos saber de donde venimos, donde estamos y, hacia donde vamos… Bueno, al menos tenemos una idea aproximada de todo ese recorrido y, salvo algunas lagunas, la idea puede estar muy cercana a la realidad. Nos faltan muchos huecos que tapar y muchos espacios que cubrir, no sabemos si ciertamente, fue el Big Bang lo que hizo nacer el Universo, o, si por el contrario, éste suegió de una fluctuación del vacío que rasgó el espacio-tiempo de otro Universo mayor que dio lugar al nuestro. En realidad ¡no sabenmos! pero, tenemos que componer un cuadro que tranquilice nuestro intelecto para tener, al menos, un punto de apoyo que nos permita continuar sin que nos sintamos perdidos.

El Tiempo que inexorable transcurre, el Universo que también, imparable evoluciona y, nuestras mentes, nuestras consciencias, que al ritmo de ese transcurrir y de esa evolución, se va haciendo mayor dentro de ese contexto universal espacio-temporal del que formamos parte.Hemos llegado a comprender que somos parte de la Naturaleza que tratamos de conocer y, sabemos que, conociéndola a ella, llegaremos a saber de nosotros.

En todo este complejo entramado cuya historia tiene ya una edad de 13.700 millones de años, han pasado tantas, tantas cosas que, nosotros, que hemos surgido a la consciencia al final del transcurso de ese inmenso período de tiempo, pretendemos saber todo sobre un tiempo pasado en el que no estábamos aquí, y, estudiando las huellas que el tiempo dejó en las galaxias lejanas, pretendemos saber de toda esa historia que, en realidad, se nos escapa al entendimiento que, no es tanto como pretendemos hacer creer. Si todo marcha bien, si no ponemos los medios para nuestra propia extinción, si la Naturaleza nos respeta y no surgen sorpresas cosmológicas contra las que nada podemos hacer…, si todo eso es así, entonces, y solo entonces, podremos alcanzar ese conocimiento que perseguimos para saber, ahora sí, a ciencia cierta, de donde venimos y hacia donde vamos.

No, el hombre no viene del mono. Ambos, el chimpancé y el hombre, tienen un antepasado común que no era ni Homo ni Pan y, a partir de dicho ancestro, esas dos ramas divergieron y cada especie hizo su propio recorrido. Desde entonces, nosotros, hemos escrito una larga historia y hemos podido demostrar que, la consciencia y la Naturaleza, están en simbiosis de manera tal que, la primera, recibe mensajes de la segunda que, de manera intermitente, permite en la medida que estima oportuno, que esa mente consciente evolucione al ritmo que le es más favorable para que, de alguna manera, no se haga daño así misma. Conocimientos sí, pero, en la justa medida.

Es importante para que podamos seguir adelante que seámos conscientes de lo poco que sabemos, de esa manera, sí estaremos preparados para avanzar. Si creemos que sabemos, nos estaremos limitando y, es bueno tener la certeza de nuestra finita capacidad para comprender y también, es bueno saber que, esa finitud, es simplemente temporal y que está en proceso de constante evolución. De la misma manera que hemos podido llegar a saber de qué están hechas las estrellas, como nacen, viven y mueren, también podremos, algún día saber, de dónde surgió, en realidad, nuestro Universo.

Nunca nadie ha sabido explñiplicar de manera convincente lo que el Tiempo es. El tiempo nunca se para, podríamos pensar que el presente no existe, es algo tan efímero que llega y al instante se va, es presente y es pasado que entra en el futuro que se convierte en presente y, esa noria temporal, no deja de girar nunca repitiendo esos ciclos que llamamos pasado-presente-futuro y que, en realidad, es un “ente” misterioso que lo envuelve todo, está siempre presente y ha sido y será, el único testigo ¿observador? del universo, que nunca cambia, fluye como las aguas de un río que camina hacia el Mar que, en relación al Tiempo, se llamará Futuro.Nosotros, pobres mortales, inmersos en toda esa inmensidad, ilusos y pretenciosos, queremos hacer ver que sabemos, de toda esa grandiosidad que no hemos llegado a comprender.

Nuca dejamos de pensar y, como las galaxias, también evolucionamos. Si pensamos de donde venimos y como hemos podido llegar aquí, si repasamos el recorrido que la vida hizo a lo largo de más de 3.800 millones de años hasta alcanzar la consciencia, también podremos llegar a comprender que, nuestro lugar, está en las estrellas. Al decir en las estrellas quiero significar que, la Tierra, es un simple lugar de paso, un habitat que ha sido necesario para que, con el transcurso del Tiempo, podamos alcanzar el nivel intelectual que nos permita desplazarnos a otros mundos y, llegado el momento, conozcamos a nuestros hermanos del Cosmos. No, no estamos solos.

El concepto de tiempo está enclavado en las profundidades y conceptos más avanzados de la física y la astronomía. Sin embargo, su verdadera naturaleza permanece en el misterio. Todo acontece con el transcurrir del tiempo que es inexorable y fluye continuamente. Todo lo que existió, lo que existe y lo que existirá, está sometido a los efectos del tiempo que, acompañado de algo que se llama Entropía, hace posible que podamos ver los inevitables efectos de ese transcurrir. No podemos hablar de destrucción sino de cambios de fase, todo se transforma con el paso del tiempo, y, lo que antes era, ya no es.  El transcurrir del Tiempo afecta a todo, las cosas inertes y los seres vivos, todo, sin excepción, están sometidos a esa ley que impone el Universo de que todo se transforme para que todo siga igual.

Pensemos en el nacimiento de una estrella masiva que vive durante cientos o algunos miles de millones de años. El Tiempo transcurre mientras ella se pasa la vida fusionando hidrógeno en Helio, Helio en Carbono, Carbono en Oxígeno…, y, agotado el material fusionable, se convierte en supernova, eyecta sus capas exteriores al espacio interestelar  y deja sembrada una inmensa región con una bella Nebulosa de la que, con el “Tiempo”, surgirán nuevas estrellas, nuevos mundos y vida nueva. Todo lo que desapareció ha vuelto a surgir pero, ¡multiplicado! ¿Qué maravilla es esa? Podríamos decir que se ha creado ¡Entropía negativa! De la misma manera, nosotros, podemos tener descendencia múltiple, es decir, de uno de nosotros, podrán quedar aquí (cuando nos vayanmos), muchos vestigios vivos de nuestro paso por el mundo que, de ninguna manera, habrá sido en vano.

   Nadie sabe lo que el Tiempo es. Sin embargo, sentimos su transcurrir

Lo he referido alguna otra vez. Hace mil quinientos años que San Agustín, filosofo y sabio obispo de Hipona, preguntó: “¿qué es el tiempo?” Y se respondió a sí mismo: “Si alguien me lo pregunta, sé lo que es. Pero si deseo explicarlo, no puedo hacerlo“.

Lo cierto es que, ¡el Tiempo!, siempre ha sido, una abstracción que ha cautivado e intrigado a las mentes humanas que han intentado entenderlo en todas las vertientes y en todos los sentidos. Del tiempo, las mentes más preclaras han intentado definir, en esencia, lo que es. La verdad es que, unos con más fortunas que otros, con más interés o con mejor lógica científica dejaron sus definiciones que, de todas formas, nunca llegaron a llenar ese vacío de una explicación convincente, sencilla, que todo el mundo comprenda y que esté basada en principios naturales que nos digan su origen, su transcurrir y -si es que lo habrá-, su final, porque… ¿Es el tiempo infinito?

Según lo que creemos saber, el Tiempo nació cuando surgió el Universo -no sabemos como fue a ciencia ciuerta- y, desde entonces, junto con el espacio, sigue y sigue su transcurrir pero, Infinito, según las leyes de la física, no puede haber nada. Si el Tiempo, en un momento dado nació, llegará el momento, como pasa con todo lo que conocemos, en el que el Tiempo, dejará de fluir y, todo, también el Universo, quedará congelado, estático, como la imagen tomada de un paisaje que permanece inamovible para siempre pero que, en el caso que estamos tratando, la diferencia será que no habrá nadie para que lo pueda constatar, dado que, cuando todo eso suceda… ¿dónde estaremos nosotros? ¡Si es que estamos en alguna parte!

El transcurrir del tiempo es muy subjetivo dependiendo de la situación de quien lo percibe. Un minuto puede parecer eterno o un suspiro, dependiendo del estado de felicidad o dolor de quien lo perciba. También será relativo, no pasa a la misma velocidad para todos, depende de la velocidad a que esté viajando y de qué observador lo esté midiendo, como quedó demostrado con la teoría especial de la relatividad de Einstein.

        Los gemelos se despiden al comienzo del viaje y al regreso ¿Qué ha pasado?

Desde tiempos inmemoriales hemos querido medir el tiempo, el día y la noche, las estaciones, el sol, relojes de arena… Siempre hemos tratado de conformar el Tiempo a nuestras necesidades y medidas para normalizar nuestras actividades, nuestra vida cotidiana. Horarios de trabajo, señalar la hora de partida, quedar a una hora determinada… ¿Qué haríamos sin no hubiéramos racionalizado el uso del Tiempo?  Hemos llegado a contruira sofisticados aparatos electrónicos o atómicos que miden el tiempo cotidiano de los humanos con una exactitud de sólo un retrazo de una millonésima de un segundo cada 100 años.

                                                     Un largo espacio de Tiempo los separa: El reloj de Sol y el reloj atómico

La medida de tiempo elegida es el segundo que, en las unidades del SI tiene el símbolo s y su duración es igual a la duración de: hertzios = 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133. Como podemos ver, la imaginación humana no tiene límites, y si nos dan el “tiempo” suficiente, quien sabe hasta donde podremos llegar. Con tiempo por delante creo que sí, que llegaremos a saber.

Hemos hablado del Universo, de cosas muy grandes como estrellas y galaxias pero, no debemos olvidar que, todo lo gande, está hecho de cosas muy pequeñitas. Todo lo que podemos ver a nuestro alrededor: Rios, montañas, océanos y valles, seres vivos y las estrellas del cielo. Todo, sin ecepción, está hecho de Quarks y Leptones, las partículas más pequeñas que conocemos que, juntadas en la debida proporción, forman los elementos de la materia que hacen posible la existencia de átomos, moléculas y cuerpos mayores que, inertes o vivos, todos están hechos de esa materia que llamamos bariónica, que emite radiación y deja notar su presencia a simple vista.

Los núcleos para formar átomos están rodeados por varios niveles de electrones y todos sabemos que un átomo es la parte más pequeña  que puede existir de un elemento, es la fracción mínima de ese elemento. Consta de un denso núcleo de protones y neutrones (los nucleones) rodeados de electrones moviéndose a velocidades cercanas a las de la luz. Es lo que se conoce como estructura electrónica del núcleo y que tiene que ver con los niveles de energía que los electrones ocupan.

Una vez dejada la reseña básica de lo que es el átomo y donde están situados los electrones por capas o niveles alrededor de su núcleo, veamos el fenómeno principal de este comentario referido a ¿esquivar el tiempo?

   Si algún día podemos hacer realidad viajar por el Hiperespacio…¡burlaremos el Tiempo!

Claro que, nuestra imaginación es fértil y podemos pensar, observando la Naturaleza, en otras posibilidades. Veámos: Si un fotón viajero va por el espacio a 299.792’458 Km/s, velocidad de c, golpea a un electrón situado alrededor de un núcleo, lo que ocurre trae de cabeza a los científicos que no saben explicar de manera convincente la realidad de los hechos. El electrón golpeado absorbe el fotón y, de manera inmediata, desaparece del nivel que ocupa y, sin recorrer la distancia que los separa, simultáneamente aparece en el nivel superior. De hecho, ha realizado un viaje instantáneo.

               ¿Podríamos imitar nosotros, alguna vez, tal maravilla?

¿Por dónde hizo el viaje? ¿En qué lugar estaba mientras desapareció? ¿Cómo pudo aparecer simultáneamente en otro lugar, sin recorrer la distancia existente entre el nivel de partida y el de llegada? Y, ¿cómo esquivó el tiempo para que todo ocurriera simultáneamente?

Estas son preguntas que aún no podemos contestar, aunque sí es verdad que nos gusta especular con viajar en el tiempo, y lo del electrón, conocido como “efecto túnel” o salto cuántico, es una idea.

Y, por hablar de cosas mundanas que, de manera diresta inciden en el devenir de nuestros futuros, tenemos que decir que, si los políticos no dicen la verdad y engañan al “Pueblo Soberano”, mal irán las cosas.  Todo de lo que aquí hemos hablado, ha sido posible gracias a que existen medios educativos y proyectos científicos que posibilitan el acceso a la cultura, al saber y, si eso se rompe y prima los intereses particulares sobre los generales… ¡Apaga y Vamonos! Ni la Naturaleza, tan sabia ella, podrá frenar la debacle que se nos vendrá encima.

¡Tomemos conciencia! ¡Necesitamos saber y, para ello, es necesario que primero se pongan las bases de trabajos seguros, estabilidad familiar, posibilidad de igualdad para todos… En fin, que la interferencia humana puede, hacer lo mejor y también, lo peor.

Decantémonos por lo primero.

emilio silvera

[?]

¿De qué está hecho el Universo?

¿Qué lo mantiene Unido?

¿Qué es, en realidad la materia?

Muchos han sido los medios que lanzando las campanas al vuelo, se atrevieron decir: “¡Por fín, se encontró la “partícula de Dios!” Cuando lo cierto es que, simplemente se publicó (31/07/2012), en los experimentos ATLAS y CMS del LHC se ha descubieto una partícula, nunca antes vista. Un Bosón con una masa cercana a los 126 GeV.

El descubrimiento se enmarca dentro de la búsqueda del Bosón de Higgs del Modelo estándar de las interacciones fundamentales, si bien no es posible afirmar aún si dicha partícula predice las propiedades predicha por la teoría, y, siendo así (que lo es), no podemos afirmar que sea, el buscado Bosón de Higgs esa partícula observada.

Nos dicen que existen lugares que llaman los Océanos de Higgs, y, por ellos, circula libremente el dichoso Bosón que, también según nos dicen, proporciona la masa al resto de las partículas.

El modelo estándar de la física de partículas es una teoría que describe las relaciones entre las interacciones fundamentales conocidas y las partículas elementales que componen toda la materia. Es una teoría cuántica de campos desarrollada entre 1970 y 1973 que es consistente con la mecánica cuántica y la relatividad especial. Hasta la fecha, casi todas las pruebas experimentales de las tres fuerzas descritas por el modelo estándar están de acuerdo con sus predicciones. Sin embargo, el modelo estándar no alcanza a ser una teoría completa de las interacciones fundamentales debido a que no incluye la gravedad, la cuarta interacción fundamental conocida, y debido también al número elevado de parámetros numéricos (tales como masas y constantes que se juntan) que se deben poner a mano en la teoría (en vez de derivarse a partir de primeros principios).

Todo ese galimatias de más abajo, es, el Modelo estándar y aún más: Veréis…

¿Impresionada? No era mi intención asustarte, solo te he puesto la fórmula para que te fijes en un detalle y comprendas por qué se empeñan los científicos en buscar el bosón de Higgs. Vuelve a mirar la ecuación y fíjate en las “H“. Ese valor representado en la fórmula es elbosón de Higgs y, aunque no lo hemos encontrado, es fundamental para que el Universo se comporte como se comporta, ya que cada vez que ponemos en marcha la ecuación, nuestras predicciones funcionan. (fuente fórmula blog inti-illimani).

Se cree que el Higgs guarda , por tanto, una relación íntima con el concepto de unificación de fuerzas y con el origen de la masa. Se trataría además de la primera partícula escalar con caracter fundamental, esto es, que no necesita estar compuesta por entidades más pequeñas. No es por tanto sorprendente que el descubrimiento reciente en el LHC  de un nuevo Bosón con una masa de unos 126 GeV, con unas propiedades compatibles con el Bosón de Higgs, tanga de fiesta a toda la comunicad cientñifica del CERN que, de ser cierto el hallazgo, verían de cerca el Nobel que les otorgarían.

Claro que nadie sabe como sería el Bosón de Higgs, qué condiciones físicas debe tener y que masa, las predicciones teóricas no lo dicen en el modelo m_H Es natural pensar que sea del mismo orden que la escala caracterísitica de la interacción electrodébil. m_H ≈ 100 GeV – 1 TeV, y de hecho, la mayor parte de las predicciones conducen de una forma u otra a este intervalo de masas. La masa debe ser por tanto determinada experimentalmente. Una vez conocida esta, las propiedades de producción y desintegración del Bosón de Higgs están realmente determinadas por la teoría.

Ya veremos si realmente, la experimentación corrobora lo que predice la teoría y, podemos verificar los mecanismos mediante los cuáles, el Bosón de Higgs, puede “dar” masa a las partículas. Claro que, siempre en un escenario cercano al Modelo Estándar, eunbosón de higgs de 126 GeV posee una anchura de desintegración de unos pocos megas electrón voltios. Incluso para los aceleradores de mayor energía, esta anchura es aún suficientemente grande como para que la longitud media de desintegración del Bosón de Higgs sea inferior a una milésima de micra, demasiado pequeña para ser visible en un detector.

El choce de los haces de hadrones, produce una miríada de infinitesimales objetos producto de los protones rotos y que, de entre tanta “basura”, tendremos que localizar la probable partícula llamada Bosón de Higgs, lo cual, no resultará nada fácil.

El Bosón de Higgs debe aparecer por tanto como una partícula que se desintegra inmediatamente en el punto en el que los haces colisionan, además, la medida de su masa no estará condicionada por su anchura de desintegración, sino por la resolcuión energética del detector, que, en general, es al menos del orden de 1 GeV.

El Higgs se produce predominantemente en el LHC a través de un proceso de fusión de gluones: gg→ H. En cuanto se refiere a modos de desintegración, una masa de unos 126 GeV es especialmente interesante porque permite el acceso a varios canales diferentes.

Si bien la desintegración dominante para esta masa es en un par de Quarks b, el fondo enorme de otros procesos con este mismo estado final impide una búsqueda directa a partir del proceso gg→ H. Afortunadamnete existen varios canales alternativos con fracciones de desintegración aceptables, como pares de Bosones W o Z. Por último, el canal de desintegración en dos fotones, H → γγ, a pesar de su baja frecuencia, es extremadamente limpio desde el punto de vista experimental.

En todos los canales citados anteriormente, únicamente H → γγ y H → ZZ, y este último en un estado final con electrones o muones, permiten una medida precisa de m_H al nivel de 1 GeV, y por tanto observar al Bosón de Higgs como exceso en el espectro de masas. Las colaboraciones ATLAS y CMS han medido  m_H = 120.0 ± o,4 GeV y m_H = 125.3 ± 0,4 (stat.) ±  0,5 (syst.) GeV , respectivamente.

Está claro que la búsqueda del Bosón de Higgs no está nada clara y que, son muchos los parámetros que nos pueden llevar a tomar, alguna partícula parecida por ese extraño Bosón que se dedica a dar masa a las demás partículas, y, debemos comprobar, si aparece por fin, de qué mecanismo se vale para tal “milagro”, o, mejor maravilla.

Publica: emilio silvera

 Se agradece la aportación realizada por los físicos Juan Alcaráz, Javier Cuevas, Carmen García y Mario Martinez que, con su trabajo publicado en el volumen 26, número 4, de 2012, han ayudado a entender, algo mejor, el complejo tema del Bosón de Higgs.

[?]

Entre 1.906 y 1.908 (hace ahora un siglo) Rutherford realizó constantes experimentos disparando partículas alfa contra una lámina sutil de metal (como oro o platino), para analizar sus átomos.  La mayor parte de los proyectiles atravesaron la barrera sin desviarse (como balas a través de las hojas de un árbol).  Pero no todos.  En la placa fotográfica que le sirvió de blanco tras el metal, Rutherford descubrió varios impactos dispersos e insospechados alrededor del punto central. Comprobó que algunas partículas habían rebotado.  Era como si en vez de atravesar las hojas, algunos proyectiles hubiesen chocado contra algo más sólido.

Rutherford supuso que aquellas “balas” habían chocado contra una especie de núcleo denso, que ocupaba sólo una parte mínima del volumen atómico y ese núcleo de intensa densidad, desviaban los proyectiles que acertaban a chocar contra él.  Ello ocurría en muy raras ocasiones, lo cual demostraba que los núcleos atómicos debían ser realmente ínfimos, porque un proyectil había de encontrar por fuerza muchos millones de átomos al atravesar la lámina metálica.

Era lógico suponer, pues, que los protones constituían ese núcleo duro.  Rutherford representó los protones atómicos como elementos apiñados alrededor de un minúsculo “núcleo atómico” que servía de centro (después de todo eso, hemos podido saber que el diámetro de ese núcleo equivale a algo más de una cienmilésima del volumen total del átomo.)

En 1908 se concedió a Rutherfor el premio Nóbel de Química, por su extraordinaria labor de investigación sobre la naturaleza de la materia.  El fue el responsable de importantes descubrimientos que permitieron conocer la estructura de los átomos en esa primera avanzadilla.

Desde entonces se pueden descubrir con términos más concretos los átomos específicos y sus diversos comportamientos.  Por ejemplo, el átomo de hidrógeno posee un solo electrón.  Si se elimina, el protón restante se asocia inmediatamente a alguna molécula vecina; y cuando el núcleo desnudo de hidrógeno no encuentra por este medio un electrón que participe, actúa como un protón -es decir, una partícula subatómica-, lo cual le permite penetrar en la materia y reaccionar con otros núcleos si conserva la suficiente energía.

                          Átomo de Helio

El helio, que posee dos electrones, no cede uno con tanta facilidad.  Sus dos electrones forman un caparazón hermético, por lo cual el átomo es inerte.  No obstante, si se despoja al helio de ambos electrones, se convierte en una partícula alfa, es decir, una partícula subatómica portadora de dos unidades de carga positiva.

Hay un tercer elemento, el litio, cuyo átomo tiene tres electrones.  Si se despoja de uno o dos, se transforma en ion.  Y si pierde los tres, queda reducida a un núcleo desnudo, con una carga positiva de tres unidades.

                                   Átomo de Litio

Las unidades de una carga positiva en el núcleo atómico deben ser numéricamente idéntica a los electrones que contiene como norma, pues el átomo suele ser un cuerpo neutro y esta igualdad de lo positivo con lo negativo, es el equilibrio.  Y, de hecho, los números atómicos de sus elementos se basan en sus unidades de carga positiva, no en las de carga negativa, porque resulta fácil hacer variar el número de electrones atómicos dentro de la formación iónica, pero, en cambio, se encuentran grandes dificultades si se desea alterar el número de sus protones.

Apenas esbozado este esquema de la construcción atómica, surgieron nuevos enigmas.   El número de unidades con carga positiva en un núcleo no equilibró, en ningún caso, el peso nuclear ni la masa, exceptuando el caso del átomo de hidrógeno.  Para citar un ejemplo, se averiguó que el núcleo de helio tenía una carga positiva dos veces mayor que la del núcleo de hidrógeno; pero, como ya se sabía, su masa era cuatro veces mayor que la de este último.  Y la situación empeoró progresivamente a medida que se descendía por la tabla de elementos, e incluso cuando se alcanzó el uranio, se encontró un núcleo con una masa igual a 238 protones, pero una carga que equivalía sólo a 92.

                       Átomo de Uranio

¿Cómo era posible que un núcleo que contenía cuatro protones (según se suponía del núcleo de helio) tuviera sólo dos unidades de carga positiva? Según la más simple y primera conjetura emitida, la presencia en el núcleo de partículas cargadas negativamente y con peso despreciable, neutralizaba dos unidades de su carga.  Como es natural, se pensó también –en el electrón-.  Se podría componer el rompecabezas si se suponía que el núcleo de helio estaba integrado por cuatro protones y dos electrones neutralizadores, lo cual deja libre una carga positiva neta de dos, y así sucesivamente, hasta llegar al uranio, cuyo núcleo tendría, pues, 238 protones y 146 electrones, con 92 unidades libres de carga positiva.

El hecho de que los núcleos radiactivos emitieran electrones (según se había comprobado ya, por ejemplo, en el caso de las partículas beta) reforzó esta idea general. Dicha teoría prevaleció durante más de una década, hasta que, por caminos indirectos, llegó una respuesta mejor, como resultado de otras investigaciones.

           Casi todo espacio vacío

Pero entretanto se había presentado algunas objeciones rigurosas contra dicha hipótesis.  Por lo pronto, si el núcleo estaba constituido esencialmente de protones, mientras que los ligeros electrones no aportaban prácticamente ninguna contribución a la masa, ¿cómo se explicaba que las masas relativas de varios núcleos no estuvieran representadas por números enteros? Según los pesos atómicos conocidos, el núcleo del átomo cloro, por ejemplo, tenía una masa 35’5 veces mayor que la del núcleo del hidrógeno. ¿Acaso significaba esto que contenía 35’5 protones? Ningún científico (ni entonces ni ahora) podía aceptar la existencia de medio protón. Este singular interrogante encontró una respuesta incluso antes de solventar el problema principal.  Y ello dio lugar a una interesante historia.

ÍSOTOPOS

Construcción de bloques uniformes

Allá por 1816, el físico inglés William Prout había insinuado ya que el átomo de hidrógeno debía de entrar en la constitución de todos los átomos.  Con el tiempo se fueron desvelando los pesos atómicos, y la teoría de Prout quedó arrinconada, pues se comprobó que muchos elementos tenían pesos fraccionarios (para lo cual se tomó el oxígeno, tipificado a 16).  El cloro (según dije antes) tiene un peso atómico aproximado de 35’5, o para ser exactos, de 35’457.  Otros ejemplos son el antimonio, con un peso atómico de 121’75; el bario, con 127’34; el boro, con 10’811, y el cadmio, con 112’40.

Hacia principios de siglo se hizo una serie de observaciones desconcertantes, que condujeron al esclarecimiento.  El inglés William Crookes (el del “tubo Crookes) logró disociar del uranio una sustancia cuya ínfima cantidad resultó ser mucho más radiactiva que el propio uranio.  Apoyándose en su experimento, afirmó que el uranio no tenía radiactividad, y que esta procedía exclusivamente de dicha impureza, que él denomino “uranio X”.  Por otra parte, Henri Becquerel descubrió que el uranio purificado y ligeramente radiactivo adquiría mayor radiactividad con el tiempo, por causas desconocidas.  Si se dejan reposar durante algún tiempo, se podía extraer de él repetidas veces uranio activo X. Para decirlo de otra manera: por su propia radiactividad, el uranio se convertía en el uranio X, más activo aún.

Por entonces, Rutherfor, a su vez, separó del torio un “torio X” muy radiactivo, y comprobó también que el torio seguía produciendo más torio X. Hacia aquellas fechas se sabía ya que el más famoso de los elementos radiactivos, el radio, emitía un gas radiactivo, denominado radón.  Por tanto, Rutherford y su ayudante, el químico Frederick Soddy, dedujeron que, durante la emisión de sus partículas, los átomos radiactivos de transformaban en otras variedades de átomos radiactivos.

Varios químicos, que investigaron tales transformaciones, lograron obtener un surtido muy variado de nuevas sustancias, a los que dieron nombres tales como radio A, radio B, mesotorio I, mesotorio II y Actinio C.  Luego los agruparon todos en tres series, de acuerdo con sus historiales atómicos. Una serie de originó del uranio disociado; otra, del torio, y la tercera, del actinio (si bien más tarde se encontró un predecesor del actinio, llamado “protactinio”).

En total se identificaron unos cuarenta miembros de esas series, y cada uno se distinguió por su peculiar esquema de radiación.  Pero los productos finales de las tres series fueron idénticos: en último término, todas las cadenas de sustancias conducían al mismo elemento, estable: PLOMO.

Ahora bien, esas cuarenta sustancias no podían ser, sin excepción, elementos disociados, entre el uranio (92) y el plomo (82) había sólo diez lugares en la tabla periódica, y todos ellos, salvo dos, pertenecían a elementos conocidos.

En realidad, los químicos descubrieron que aunque las sustancias diferían entre sí por su radiactividad, algunas tenían propiedades químicas idénticas.  Por ejemplo, ya en 1907, los químicos americanos Herbert Newby Mc Coy y W.H. Ross descubrieron que el “radiotorio” (uno entre los varios productos de la desintegración del torio) mostraba el mismo comportamiento químico que el torio, y el “radio D”, el mismo que el del plomo; tanto, que era llamado a veces “radio plomo”.  De todo lo cual se infirió que tales sustancias eran en realidad variedades del mismo elemento: el radiotorio, una forma de torio; el radioplomo, un miembro de una familia de plomos, y así sucesivamente.

En 1.913, Soddy esclareció esa idea y le dio más amplitud.  Demostró que cuándo un átomo emitía una partícula alfa, se transformaba en un elemento que ocupaba dos lugares más abajo en la lista de elementos, y que cuando emitía una partícula beta, ocupaba, después de su transformación, el lugar inmediatamente superior.  Con arreglo a tal norma, el “radiotorio” descendería en la tabla hasta el lugar del torio, y lo mismo ocurría con las sustancias denominadas “uranio X” y “uranio Y”, es decir, que los tres serían variedades del elemento 90.  Así mismo, el “radio D”, el “radio B” el “torio B” y el “actinio B” compartirían el lugar del plomo como variedades del elemento 82.

Soddy dio el nombre de “isótopos” (del griego iso y topos, “el mismo lugar”) a todos los miembros de una familia de sustancias que ocupaban el mismo lugar en la tabla periódica.  En 1921 se le concedió el premio Nóbel de Química.

El modelo protón-electrón del núcleo concordó perfectamente con la teoría de Soddy sobre los isótopos. Al retirar una partícula de dicho núcleo, exactamente lo que necesitaba para bajar dos lugares en la tabla periódica.  Por otra parte, cuando el núcleo expulsaba un electrón (partícula beta), quedaba sin neutralizar un protón adicional, y ello incrementaba en una unidad la carga positiva del núcleo, lo cual era como agregar una unidad al número atómico, y, por tanto, el elemento pasaba a ocupar la posición inmediatamente superior en la tabla periódica de elementos.

¿Cómo se explica que cuando el torio se descompone en “radiotorio” después de sufrir no una, sino tres desintegraciones, el producto siga siendo torio?  Pues bien, en este proceso el átomo de torio pierde una partícula alfa, luego una partícula beta y, más tarde, una segunda partícula beta.  Si aceptamos la teoría sobre el bloque constitutivo de los protones, ello significa que el átomo ha perdido cuatro electrones (dos de ellos, contenidos presuntamente en la partícula alfa) y cuatro protones.  (La situación actual difiere bastante de este cuadro, aunque, en cierto modo, esto no afecta al resultado.)

El núcleo de torio constaba inicialmente (según se suponía) de 232 protones y 142 electrones.  Al haber perdido cuatro protones y otros cuatro electrones, quedaba reducido a 228 protones y 138 electrones.  No obstante, conservaba todavía y el número atómico 90, es decir, el mismo antes.

Así, pues, el “radiotorio”, a semejanza del torio, posee 90 electrones planetarios, que giran alrededor del núcleo.  Puesto que las propiedades químicas de átomo están sujetas al número de sus electrones planetarios, el torio y el “radiotorio” tienen el mismo comportamiento químico, sea cual fuere su diferencia en peso atómico (232 y 228, respectivamente).

Los isótopos de un elemento se identifican por su peso atómico, o “número másico”.  Así, el torio corriente se denomina torio 232, y el “radiotorio”, torio 228.  Los isótopos radiactivos del plomo se distinguen también por estas denominaciones:

Plomo 210 – Plomo 214-Plomo 212 y Plomo 211

“radio D” – “radio B” – “Torio B” y “Actinio B”

Se descubrió que la noción de isótopos podía aplicarse indistintamente tanto a los elementos estables como a los radiactivos.  Por ejemplo, se comprobó que las tres series radiactivas anteriormente mencionadas terminaban en tres formas distintas de plomo.  La serie del uranio acababa en plomo 206; la del torio, en el plomo 208, y la del actinio, en el plomo 207.  Cada uno de estos era un isótopo estable y “corriente” del plomo, pero los tres plomos diferían por su peso atómico.

En las explotaciones a cielo abierto se hacen voladuras controladas para remover las rocas, que posteriormente son transportadas hacia la planta de trituración en vehículos. En este proceso se libera polvo tóxico a la atmósfera, además de gas radón producto de la desintegración radioactiva. Otro foco de contaminación asociado a este tipo de minería es que, debido a los procesos de tratamiento del mineral, se generan como residuos elementos como radio, torio, uranio empobrecido, metales pesados en lodos junto con el uranio, etc., que se pueden incorporar a las aguas tanto en superficie como subterráneas. Además, los elementos radioactivos se desintegran de forma espontánea con la emisión de partículas alfa, beta y gamma.

Lo cierto es que, jugamos con fuerzas que no sabemos controlar y de las que, ni pensamos en las consecuencias que nos puedan traer. Bueno, saberlo si lo sabemos pero cerramos los ojos, dado que el beneficio de tales negocios “bien valen algunos daños coñaterañes”…

Sin comentario a este último pensamiento.

emilio silvera

[?]

Hoy, con los conocimientos que atesoramos y los sofisticados instrumentos con los que contamos y, con los avances que hemos podido conseguir en Física y Astrofísica, hemos llegado a un nivel muy aceptable del conocimiento de las estrellas y del proceso que siguen desde que nacen hasta que mueren, y, de entre toda la variedad de estos objetos estelares, los que más han llamado la atención por sus especiales caracterísiticas, han sido esas estrellas que, al final de sus vidas y dependiendo de sus masas, se pueden convertir en:

• Enanas Blancas,
• Estrellas de Neutrones,
• ¿Estrellas de Quarks-Gluones?, y
• Agujeros Negros.

De todas ellas podemos (más o menos) explicar sus más destacadas caracteristicas y también el por qué, a partir de una estrella, se convierten en esos extraños objetos de tan altas densidades y, cada una de ellas (la estrella enana blanca, la de neutrones o el agujero negro, tienen sus especiales peculiaridades) pero, siguiendo la secuencia de estos tres ejemplos, la pregunta que se plantea es:

¿Podrán existir las Estrellas de Quarks? Bueno…

Colisión de iones pesados registrada por el experimento ALICE. (Imagen: CERN.) El acelerador europeo ha obtenido plasma de quarks–gluones, el primer estado de la materia tras el Big Bang. Parece que todo lo que podamos imaginar,  va siendo posible y, aunque no las hemos obervado “todavía”, no me extrañaría nada que, las estrellas de Quarks, estuvieran presentes en el Universo.

No todo son bosones de Higgs en las instalaciones del CERN. Aún hay muchas preguntas sobre el universo y sus partículas que se pueden responder a base de colisiones de alta energía. Y en eso, el LHC es el mejor. Un grupo de investigadores del consorcio europeo ha realizado nuevas mediciones de la que creen que es el primer tipo de materia que hubo durante los instantes iniciales del universo. El plasma de quarks–gluones.

Los quarks y los gluones son, respectivamente, los ladrillos y el cemento de la materia ordinaria. Durante los primeros momentos tras el Big Bang, sin embargo, no estaban unidos constituyendo partículas —como protones o neutrones— sino que se movían libremente en estado de plasma. A base de colisionar iones de plomo —que es un átomo muy pesado— a velocidades cercanas a las de la luz, el LHC pudo recrear durante pequeños lapsos de tiempo las que se creen fueron las condiciones de los primeros momentos del universo.

El plasma de quarks–gluones es extremo y efímero. Por eso los investigadores han tenido que analizar los resultados de más de mil millones de colisiones para obtener resultados significativos.

Evento de colisión de 7 TeV visto por el detector LHCb. El experimento del LHCb en el LHC estará bien ubicado para explorar el misterio de la antimateria. Ya sabéis que, durante muchos años, la ausencia de antimateria en el Universo ha atormentado a los físicos de partículas y a los cosmólogos: mientras que el Big Bang debería haber creado cantidades iguales de materia y antimateria, no observamos ninguna antimateria primordial hoy en día. ¿Dónde ha ido? Los experimentos del LHC tienen el potencial de dar a conocer los procesos naturales que podrían ser la clave para resolver esta paradoja.

Cada vez que la materia es creada a partir de energía pura, se genera la misma cantidad de partículas y antipartículas. Por el contrario, cuando la materia y la antimateria se encuentran, se aniquilan mutuamente y producen luz. La antimateria se produce habitualmente cuando los rayos cósmicos chocan contra la atmósfera de la Tierra, y la aniquilación de materia y antimateria se observa durante los experimentos de física en los aceleradores de partículas.

Equipos de físicos en todo el mundo siguen analizando datos. Aquellas primeras colisiones de protones a la alta energía prevista de 7 TeV, una potencia jamás alcanzada en ningún acelerador antes, nos puede traer noticias largamente esperadas y desvelar misterios, contestar a preguntas planteadas y, en definitiva, decirnos cómo es la Naturaleza allí, donde el ojo humano no puede llegar pero…, si la inteligencia.

Lo cierto es que, todos tenemos que convenir en el hecho cierto de que, el LHC es el mayor experimento físico de la historia de la Ciencia y que, de seguro, nos dará la oportunidad de comprender muchas cuestiones que antes se nos aparecían oscuras e indistinguibles entre la bruma de esa lejanía infinitesimal de la cuántica. Ahora, tenemos una herramienta capaz de llevarnos hasta aquellos primeros momentos en los que se construyó la historia del universo y, si podemos, de esta manera “estar allí”, veremos, con nuestros propios ojos lo que pasó y por qué pasó de esa manera.

Toda esta larga exposición de temas -que venimos tratando aquí-, de alguna manera conectados,puede que añgún día, nos lleve hasta ese nivel esperado en el que, consigamos muchos más beneficios para toda la Humanidad.  Pero como siempre, me desvío del tema.

La Hipótesis de estrella de Quarks (EQs) podrían responder a muchos interrogantes surgidos a partir de observaciones astrofísicas que no coinciden con los modelos canónicos teóricos de las Estrellas de Neutrones ( ENs ). Decimos que son hipotéticas porque se conjetura que estarían formadas por Materia Extraña ( ME ). La comunidad astrofísica espera evidencias observacionales que permitan diferenciarlas de las ENs, ya que podrían explicar un conjunto de observaciones astronómicas que aún resultan una incógnita. Es sabido que una EN es el remanente del colapso de una estrella masiva. El colapso de la estrella, la supernova, da lugar a un núcleo compacto hiperdenso de hierro y otros metales pesados que sigue comprimiéndose y calentándose. Su densidad continúa aumentando, dando lugar a una “neutronización“ (recombinación de electrones con protones que resultan en neutrones) y el gas degenerado de neutrones frena el colapso del remanente.

Se especula con la posibilidad de que existan estrellas de Quarks que estarían hechas de materia extraña de Quaks y Gluones

Una EQ, a diferencia de una EN, no se originaría necesariamente de una evolución estelar después del agotamiento del combustible nuclear de una estrella normal. Sería, probablemente, producto de la transición de fase hadrón-quark a altísima densidad. La Cromodinámica Cuántica (CDC), la Teoría de las Interacciones Fuertes que ocurren dentro de los nucleones (protones y neutrones), concibe teóricamente la idea de la transición de fase hadrón-quark a temperaturas y/ o densidades extremadamente altas con el consecuente desconfinamiento de quarks y gluones, que formarían una especie de “sopa “. Sin embargo, los quarks libres no se han encontrado aún, en uno u otro límite, en ningún experimento terrestre.

La “sopa“ que mencionamos antes, se conoce como Plasma Quark-Gluón ( PQG ). En el límite de altas temperaturas, el PQG está tratandose de obtenerse en el laboratorio y existen fuertes indicios de que se logre con éxito experimentos de altas energías como el Colisionador Relativista de Iones Pesados (conocido por sus siglas en ingles como RHIC) de Brookhaven, New York. (De hecho, como más arriba queda reflejado, ya se ha conseguido).

Por otro lado, se espera que a través de observaciones astronómicas se compruebe que la transición a altas densidades se hubiese producido en el interior de alguna EN. Esto se debe a que los valores de densidades estimados para que dicha transición tuviese lugar coinciden con densidades del orden de 3^-12 ρ0 (siendo ρ0 ̃ 0, 17 fm y ˉ ³ la densidad de equilibrio nuclear) que son típicas del interior de las ENs. Los cálculos basados en diferentes ecuaciones de estado de la materia nuclear muestran estos resultados, por lo que sería razonable que el núcleo de las ENs estuviese formado por materia de quarks.

De existir, al ser más densa, la estrella de Quarks estaria entre la de N y el A.N.

Recientemente, la relación entre campo magnéticos y materia densa está atrayendo la atención de los astrofísicos, especialmente después de las observaciones de emisiones peculiares de pulsares anómalos de rayos X, que se interpretan como ENs en rotación, y de emisiones de radiación γ de baja energía de los llamados repetidores de rayos γ suaves ( SGRs – soƒt gamma-ray repeaters ). El motor central de esas radiaciones podría ser un campo magnético mayor que 4 x 10¹³ Gauss, que es el campo crítico previsto por la Electrodinámica Cuántica.

Muchas observaciones astronómicas indirectas sólo se explicarían a través de la existencia de campos magnéticos muy intensos en los núcleos de ENs  en EQs, de manera que el papel que juega el campo magnético en la ME aún constituye un problema abierto y de sumo interés en la Astrofísica.

Son muchos los misterios quen contiene el Universo y, nosotros, debemos recorrer los caminos para desvelarlos. En la superconductividad electromagnética usual, un campo magnético suficientemente fuerte destruye el estado superconductor. Para la superconductividad de color no existe aún un consenso de cómo, la presencia del campo magnético, podría afectar al apareamiento entre los quarks.

Existen trabajos que describen de manera breve la materia extraña, con el objetivo de explicar su formación en el interior de una EN y entender la composición y características de una EQ. Han utilizado el modelo fenomenológico de bag del Massachussets Institute of Technology (MIT) para encontrar las ecuaciones de estado de la ME en condiciones determinadas, comprobando la estabilidad de la misma, frente a la materia de quarks ordinaria formada sólo por quarks u y d. Y piensan presentar, además, algunas candidatas posibles a EQs según observaciones astrofísicas. Por último, trataran de entender la superconductividad de color y la influencia del campo magnético intenso en las fases superconductoras.

Materia de Quarks:

Uno de los mayores logros alcanzados por los físicos en el último siglo, fue la construcción del Modelo Estándar en la física de partículas elementales. Este modelo sostiene que la materia en el Universo está compuesta por fermiones, divididos en quarks y leptones, que interactúan a través de los llamados bosones de calibre: el fotón (interacción electromagnética), los bosones W± y Zº (interacción débil), y 8 tipos de gluones (interacción fuerte). Junto con los bosones de calibre, existen tres generaciones de fermiones: ( v e, e ), u, d ); ( vµ, µ ), ( c, s ) ; ( v….); y sus respectivas antipartículas. Cada “ sabor “ de los quarks, up ( u ), down ( d ), charme ( c ), strange ( s , top ( t ) y bottom ( b), tiene tres colores ( el color y el sabor son números cuánticos ). La partícula que aún no ha sido descubierta experimentalmente es el bosón de Higgs, que cabe suponer sería responsable del origen de la masa de las partículas.

Los quarks son los componentes fundamentales tanto de los hadrones fermiónicos (bariones formados por la combinación de tres quarks) como de los bosónicos (mesones formados por un quark y un antiquark). ES sabido que el núcleo de un átomo está compuesto por nucleones (protones y neutrones) que a su vez están compuestos por quarks (protón = udd). David Gross y Franks Wilczek y David Politzer, descubrieron teóricamente que en la CDC el acoplamiento efectivo entre los quarks disminuye  a medida que la energía entre ellos aumenta (libertad asintótica). La elaboración de esta teoría permitió que recibieran el Premio Nobel de Física en el año 2004. En los años 60, la libertad asintótica fue comprobada experimentalmente en el Acelerador lineal de Stanford.

Podemos imaginar a los Quarks, confinados dentro de los protones y neutrones nadando en una sopa de Gluones.

Sin embargo, la CDC no describe completamente el deconfinamiento en un régimen de alta densidad y baja temperatura, debido a su complejidad matemática y a su naturaleza no lineal para bajas energías. No obstante, es posible recurrir a una descripción fenomenológica para intentar entender la física de la formación de la materia de quarks en las ENs. La materia de quarks, es decir, el plasma de quarks deconfinados y gluones, es una consecuencia directa de la libertad asintótica cuando la densidad bariónica o la temperatura son suficientemente altas como para considerar que los quarks son partículas más fundamentales que los neutrones o protones. Esta materia, entonces, dependiendo de la temperatura y del potencial químico (µ) de los quarks, aparecería esencialmente en dos regímenes. Uno de ellos, el PQG, constituiría la fase “caliente”  de la materia de quarks cuando T >> µ constituyendo la mencionada ME, que se formaría en el interior de las Ens. Esta transición de fase estaría ocurriendo en el Universo cada vez que una estrella masiva explotara en forma de supernova, con la consecuente aparición de una EN.

El observatorio Chandra de rayos X de la NASA también encontró dos estrellas inusuales: la fuente RX J1856.5-3754 con una temperatura de 10⁵  K y la fuente 3C58 con un período de 65 ms. RX J1856.5-3754 es demasiado pequeña para ser una EN convencional y 3C58 parece haberse enfriado demasiado rápido en el tiempo de vida que se le estima.

Combinando los datos del Chandra y del telescopio espacial Hubble, los astrónomos determinaron que RX J1856. 5 – 3754 radia como si fuera un cuerpo sólido con una temperatura de unos 1x 10 exp5. ºC y que tiene un diámetro de alrededor de 11 km, que es un tamaño demasiado pequeño como para conciliarlo con los modelos conocidos de las Ens.

Las observaciones realizadas por el Chandra sobre 3C58 también produjeron resultados sorprendentes. No se pudo detectar la radiación que se esperaba en la superficie de 3C58, una EN que se cree producto de la explosión de una supernova vista por astrónomos japoneses y chinos en el año 1181 de nuestra era. Se llegó a la conclusión de que la temperatura de la estrella, de menos de un millón de grados Celsius, era un valor mucho menor que el que predice el modelo. Estas observaciones incrementan la posibilidad de que los objetos estelares mencionados sean verdaderas ¡Estrellas de Quarks!

A mí, no me sorprendería nada.

emilio silvera

[?]