El telescopio espacial James Webb rompe las reglas del amanecer cósmico: detecta luz donde solo debía haber oscuridad.

Un descubrimiento con el telescopio James Webb revela una galaxia que emitió luz antes de que el universo fuera transparente, cuestionando teorías clave sobre el amanecer cósmico y la reionización. Es decir, antes de que se liberaran los fotones, allá por la Época de Planck.

Durante cientos de millones de años tras el Big Bang, el universo estuvo sumido en una especie de niebla cósmica: un mar de átomos de hidrógeno neutro que absorbía cualquier intento de luz. En ese tiempo primitivo, ni las estrellas ni las galaxias podían verse, y si alguna se formaba, su brillo quedaba atrapado en ese entorno opaco. Ahora, un hallazgo realizado por el telescopio espacial James Webb parece desafiar de manera directa esta etapa de oscuridad.

Una galaxia muy lejana, JADES-GS-z13-1, ha emitido una señal luminosa que no debería haber escapado jamás de ese entorno. Y lo ha hecho con una claridad sorprendente.

El descubrimiento, publicado en Nature, es fruto de una colaboración internacional liderada por el astrofísico Joris Witstok, y podría obligarnos a revisar aspectos fundamentales sobre cómo y cuándo se iluminó el universo. “Hemos detectado una intensa emisión de Lyman-alfa en una galaxia a redshift 13, una señal que no esperábamos encontrar tan pronto”, explican los autores. En otras palabras, el Webb ha encontrado luz donde, según nuestros modelos, solo debía haber oscuridad.

Una señal que no encaja en el calendario del cosmos

JADES-GS-z13-1 es una galaxia que existió cuando el universo tenía apenas 330 millones de años, un instante ínfimo en sus 13.800 millones de años actuales. Lo relevante no es solo su antigüedad, sino el tipo de luz que emite: una fuerte línea de Lyman-alfa, generada por átomos de hidrógeno excitados. Este tipo de emisión suele estar bloqueado por el medio intergaláctico neutro en esas épocas tan tempranas. La detección plantea una pregunta directa: ¿cómo pudo escapar esa luz de un universo que aún no estaba reionizado?

Según los datos obtenidos con el instrumento NIRSpec del Webb, la línea de Lyman-alfa se observa con una intensidad que no cuadra con las predicciones actuales. De hecho, el equipo destaca que “el espectro revela una línea de emisión brillante identificada de forma inequívoca como Lyman-alfa”, algo inédito en un objeto tan lejano y antiguo. La única forma de que esta señal pueda detectarse es que la galaxia esté rodeada por una burbuja de hidrógeno ionizado que haya despejado su entorno inmediato.

Fuente de la Noticia: MUY INTERESANTE

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Relajarse de vez en cuando… ¡Es saludable!

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Ya sabemos que, nuestros ancestros, ante los fenómenos naturales que no podían comprender, echaban manos de lo divino, una fuerza superior estaba avisándoles de que, podían ser castigados. En todos las Civilizaciones (como hemos podido comprobar), algunos avispados se dieron cuenta del poder que tenía ese “Ente Divino”, y, lo utilizaron para montar un oráculo que les permitiera vivir cómodamente y estar bien alimentados, dormir bajo buenos techos, y, acercarse al núcleo del poder y la riqueza para impartir parabienes (no ayuda real), a los fieles crédulos que los seguían escuchando sus amenazas del infierno y el poder que ellos tenían de salvar sus Almas a cambio de buenas dádivas.

El invento del Alma ¡qué gran negocio!

¿Las ideas? ¡Qué peligro!

No siempre tener ideas y, sobre todo, expresarlas en alta voz, ha resultado conveniente.

Es la única libertad que nos podemos permitir.  El pensar libremente y para nosotros mismos, otra cosa es el exponer nuestros pensamientos a los demás.  Unas veces por inconveniente, otras por pudor, otras por temor a las críticas, y otras por parecernos a nosotros mismos indignas de ser conocidas…,  así se pierden grandes ideas.

La promesa de salvar al Alma

En otros ámbitos, y, a lo largo de los tiempos, se aposentaron otros senderos que idearon las clases dominantes para manejar las mentes del pueblo llano y confundir, la ya de por sí endeble preparación que poseían.

Si pudiera iría en busca del Alma etérea, y, hablaría con ella, le haría esas grandes preguntas que nadie ha sabido nunca contestar. Claro que, la primera pregunta que habría que contestar sería: ¿Existe en realidad el Alma, o, por el contrario, es un invento interesado del hombre?

Es verdad que, nosotros, los Humanos, nos aferramos a las vivencias de nuestra niñez, las enseñanzas que recibimos en la infancia en el Colegio y, a lo que nos decían nuestros educadores, y, siendo así, no pocas veces he podido “sentir” el Alma en los ojos brillantes de mis hijos, en cuyos profundos e infinitos senderos, he podido vislumbrar el Universo entero.

 

Es verdad que, nosotros, los Humanos, nos aferramos a las vivencias de nuestra niñez, las enseñanzas que recibimos en la infancia en el Colegio y, a lo que nos decían nuestros educadores, y, siendo así, no pocas veces he podido “sentir” el Alma en los ojos brillantes de mis hijos, en cuyos profundos e infinitos senderos, he podido vislumbrar el Universo entero.

También, en una mirada de mi amada esposa, he podido sentir el Alma. En un bello paisaje, en una hermosa y brillante Galaxia, en las nubes que forman figuras arabescas y siempre cambiantes, en la hermosa fronda de un verde bosque, en el trinar de las aves y en su hermosos plumajes, en las Nebulosas cargadas de estrellas brillantes, en el pulso de una estrella de Neutrones, en…en…en…¿puede estar el Alma en tantos lugares?

Mientras crecemos se producen cambios en nuestros cuerpos y en los órganos vitales, nuevas células crecen y suplantan a las que ya dieron su rendimiento. Sin embargo, llegado el momento del final de nuestro ciclo, nada puede evitar que nos vayamos para siempre, y, ahí radica el origen de la gran idea de las religiones, al prometer, esa salvación más allá de la muerte del cuerpo que no del Alma que es inmortal.

También, en una mirada de mi amada esposa, he podido sentir el Alma. En un bello paisaje, en una hermosa y brillante Galaxia, en las nubes que forman figuras arabescas y siempre cambiantes, en la hermosa fronda de un verde bosque, en el trinar de las aves y en su hermosos plumajes, en las Nebulosas cargadas de estrellas brillantes, en el pulso de una estrella de Neutrones, en…en…en…¿puede estar el Alma en tantos lugares?

¿Será el Alma, si acaso, una ráfaga de luz que habita dentro de nosotros y nos deja cuando nos llega el final? Bueno, esa fue la idea original, y, desde luego, dejó pingües beneficios a muchos que la explotaron. ¡El Alma! Posiblemente sea la idea más luminosa desde que el hombre existe.

 

 

Un pensamiento difuso y confuso que nos inculcaron y subyace dentro de nuestras mentes…vagando por algún rincón del cerebro alguna vocecilla nos dice…”Alma” Alma” para que no olvidemos las palabras de aquellos “santones” que, a nuestros ancestros le inculcaban la idea para obtener sus rentas a cambio de la salvación en el más allá.

Es verdaderamente meritoria la idea del Alma, una idea poderosa que hace posible la esperanza en el “más allá” (posibilitando que otros vivieran mejor en el más acá), la vida después de la muerte.  Todos podemos ver como el cuerpo se destruye cuando se muere, sin embargo, el Alma invisible, puede dejar el cuerpo y etérea flotar hasta los cielos (si hemos sido buenos) o a los infiernos (si hemos sido malos).

Mirando la Historia y lo que ahora mismo nos rodea, si eso es así ¿Cómo tendría que ser de grande el Infierno? ¡Si todos vivieran acorde a lo que predican! Sin embargo no es así, y, tal verdad, nos lleva a desconfiar cuando se dice una cosa y se hace la contraria.

Si no haces lo que predicas…

 

 

La rentabilidad obtenida por la Idea del Alma ha sido grande. En el tema de las religiones, aparte de lo que particularmente pueda creer o no creer, siempre he sido respetuoso con la elección que los demás hayan podido hacer. Todos, sin excepción, debemos tener la libertad de escoger el camino que estimemos más adecuado para todos los ámbitos de nuestras vidas, y, la religión, para muchos, es importante en sus vidas y eso, hay que respetarlo. Pero, también quiero que se respete lo que yo pienso de ciertas cuestiones.

Verdaderamente, la noción de “Alma” podría ser considerada como una de las ideas más grandes de la Humanidad, ha sido muy bien manejada por las religiones para poder dirigir y atemorizar a los pueblos que, ignorantes, estaban a merced de la amenaza divina que en boca de los sacerdotes del momento, fustigaban sin piedad sus conciencias llevadas, a un callejón sin salida de una culpabilidad inexistente que las hacía vulnerables.

Sí, algunos dirán que es más poderosa la idea de Dios que también es más universal, y,  algunos se preguntarán si ambas ideas no se sobreponen.  Y así es, la idea de Dios ha sido una idea poderosísima  a lo largo de la Historia, y continúa siéndolo en gran parte del planeta.  Al mismo tiempo, sin embargo, hay dos buenas razones para pensar que el Alma ha sido (y sigue siendo) una idea más influyente y fecunda que la idea misma de la divinidad.

Gandhi decía que si no existe otra vida, ésta es un timo al que todos queremos aferrarnos.

Una razón es que, con la invención de la otra vida (una idea que no todas las religiones comparten, pero sin la cual una entidad como el Alma tendría mucho menos sentido), se abrió el camino – como antes comentaba- para que las religiones organizadas controlaran las mentes de los hombres para su propio beneficio, hay que tener presente que, por ejemplo la Iglesia, sólo nos da bendiciones, sin embargo, siempre está dispuesta a coger todo lo que pueda.  Si el  pueblo llano conociera las posesiones y riquezas de la Iglesia, el boato y suntuosidad de sus grandes representantes que, impasibles, ven morir a miles y decenas de miles de criaturas en los distintos lugares de la Tierra, sin mover ni un dedo para remediarlo, sin conocieran esto digo, muchos de ellos no pisarían más una iglesia. Y, por otra parte, esa misma Iglesia despiadada y fría, tiene representantes que vagan por los lugares más inhóspitos y necesitamos del mundo y, no pocas veces, han dado su vida por los demás. ¿Cómo entendemos eso?

Ese túnel que finaliza en un luz blanca cegadora que muchos que han estado cercanos a la muerte dicen haber podido ver…¿qué será? Seguramente una ilusión de la Mente que, en un estado traumático, puede, representar escenas apacibles que vengan a relajar el momento y el dolor.

Durante la antigüedad tardía y la Edad Media, la tecnología del Alma, dio un juego excelente para sacerdotes y religiones. Su relación con la “otra vida”, con la divinidad y, en especial, con el clero, permitió a las autoridades religiosas ejercer un poder extraordinario.

No se puede negar que, la idea del Alma, enriqueció inmensamente la mente de los seres humanos a lo largo de los siglos, pero tampoco se puede negar que también es cierto que durante ese mismo tiempo mantuvo a raya el pensamiento y la libertad. ¿Os acordáis de Galileo, o, de Giordano Bruno? Aquellos hechos fueron los detonantes del retrasó el progreso y contribuyó a mantener al pueblo (en su mayor parte) ignorante y sometido al clero educado y culto.

Otro invento que se las trae, ¿de cuántas maneras se puede representar el mal del mundo?

Sólo tenemos que pensar en la desfachatez con que el fraile Johan Tetzel afirmaba que era posible comprar indulgencias para las “aAlmas” del purgatorio, y que estas saldrían volando al cielo tan pronto como las monedas golpearan el plato.  Los abusos como estos, aún persisten hoy en día, nada más claro como ejemplo el ver la cantidad de ancianos y viudas que solos en la vida y enfermos, dejan sus fortunas a la Iglesia que, por cierto, tienen situadas sus propiedades en los mejores enclaves de las ciudades.

Los abusos a que se prestaba lo que algunos llaman “tecnologías del alma” fueron uno de los principales factores que condujeron a la Reforma, la cual, a pesar de lo ocurrido con Juan Calvino en Ginebra, fundamentalmente despojó al clero del control de la fe e impulsó la duda y el descreimiento.

Las diversa transformaciones del alma (la idea de que estaba contenida en el semen en la Grecia de Aristóteles,  el alma tripartita del Timen platónico, la concepción medieval y renacentista del Homo duplex, la idea del alma como mujer, o como ave, el diálogo entre el alma y el cuerpo de Marvell, “las monadas” de Leibniz) pueden resultar hoy bastante pintorescas, pero en su época fueron cuestiones muy serias, y constituyeron importantes etapas en la ruta hacia la idea moderna del ser.

En un anterior trabajo os hablé de manera bastante extensa sobre estas cuestiones del ser, el alma, la conciencia y, en definitiva, del cerebro que es habitad natural de todas estas cuestiones.  La filosofía y la metafísica están presentes haciendo compañía a lo que entendemos por ser conscientes. Las profundidades del ser (nuestro complejo de interioridad) se manifestó en la llamada Era Axial, en términos aproximados, entre los siglos VII y IV a. de C.

Por aquella época, más o menos de manera simultánea, ocurrió algo similar en Palestina, la India,  China, Grecia y muy posiblemente también en Persia.  En cada uno de estos casos, la religión establecida se había vuelto en extremo ritualista y exhibicionista.  En particular, en todas partes habían surgido sacerdotes que se habían adjudicado una posición de altísimos privilegios, con lo cual, Vivian de manera totalmente opuesta a lo que predicaban.

Vivían y siguen viviendo en los mejores Edificios, mientras sus semejantes mueren de frío teniendo por único techo las estrellas. Aquella casta privilegiada, controlaba el acceso a Dios o a los dioses (según los casos), y se beneficiaba de su elevado estatus que, sobre todo, ponían al servicio de los poderosos de turno. Pero en todas estas culturas, surgieron profetas molestos que, al pregonar la salvación del Alma desde otro prisma distinto, dejaban al descubierto las mentiras interesadas de estos sacerdotes y falsas religiones.

   Los Upanishads

Surgieron profetas (en Israel) u hombres sabios (Buda y los autores de los Upanishads en la India, Confucio en China,  etc.)  Que denunciaron al clero y recomendaron la introspección, a sostener que la ruta hacia la auténtica santidad implicaba algún tipo de abnegación y de estudio íntimo.  Platón sentó las bases de la supremacía de la mente sobre la materia.

Todos estos hombres mostraron el camino a través del ejemplo personal, y su mensaje es muy similar al que más tarde predicaron Jesús y,  más tarde, San Agustín y algún otro. No siempre los representantes de las religiones resultaban ser “falsos profetas”, muchos de ellos fueron un ejemplo de honestidad y vivieron haciendo honor a sus palabras.

Por mi parte, ni pretendo que nadie adopte mis ideas personales, ni trato de que renieguen de las suyas, cada cual tendrá una idea de lo que pueda y no pueda ser. Desde pequeño nos inculcaron unas ideas que son difíciles de desterrar en nuestras mentes. Sin embargo, el haber vivido cerca de esas lugares (misas diarias antes de comenzar las clases), y, observar los comportamientos, lo que pregonaban los representantes de esa religión y lo que en realidad hacían… También es un buen acicate para tener las ideas claras sobre lo que es y lo que no es.

El que crea en ese salvador  al final de sus vidas… ¡Morirá con esa esperanza!

El que tenga asumido que la muerte es su último escenario… ¡Morirá en Paz!

Ya sabéis: Cuando nos vayamos de este mundo de problemas y de dolor (con algunas pequeñas alegrías), una cosa es segura: ¡Ninguna estrella dejará de brillar por el!

Y, como decía aquel gran pensador: ” Con el paso de los Eones, hasta la muerte morirá.”

Emilio Silvera Vázquez

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Gordon Kane (en 2003), un físico teórico de la Universidad de Michigan, decía:

“… el Modelo Estándar es, en la historia, la más sofisticada teoría matemática sobre la naturaleza. A pesar de la palabra “modelo” en su nombre, el Modelo Estándar es una teoría comprensiva que identifica las partículas básicas y especifica cómo interactúan. Todo lo que pasa en nuestro mundo (excepto los efectos de la gravedad) es resultado de las partículas del Modelo Estándar interactuando de acuerdo con sus reglas y ecuaciones”.

De acuerdo con el Modelo Estándar, leptones y quarks son partículas verdaderamente elementales, en el sentido de que no poseen estructura interna. Las partículas que tienen estructura interna se llaman hadrones; están constituidas por quarks: bariones cuando están formadas por tres quarks o tres anti-quarks, o mesones cuando están constituidas por un quark y un anti-quark.

uevos datos del experimento BaBar, una colaboración internacional que tiene su sede en California, Estados Unidos, fueron analizados recientemente y los resultados obtenidos parecen indicar que existen posibles fallos en el Modelo Estándar de la Física de Partículas, teoría que hasta el momento es la que explica mejor cómo funciona el universo a escalas subatómicas.

Claro que, ya estamos acostumbrados a que el imparable avance del conocimiento de la física, a medida que se van descubriendo nuevas tecnologías, también nos posibilite para poder avanzar más y más profundamente en los modelos y teorías que manejamos y, lo que podemos ir viendo en los nuevos descubrimientos nos ayudan a mejorar los modelos y teorías actuales para ir adaptando la física a la realidad que la Naturaleza nos muestra.

Sin embargo, y a pesar de ello, lo cierto es que, el llamado Modelo Estándar (en líneas generales) nos ha servido bien como una teoría coherente y de extraordinario éxito en relación a las interacciones que operan en el Universo. De hecho, el Modelo Estándar incorpora las teorías relativistas y cuánticas de interacciones fuertes, electromagnéticas y débiles (dejando fuera la Gravedad) que ha superado todas las pruebas con la evidencia experimental, desde las energías más pequeñas hasta los millones de millones de electrón-voltios que se han alcanzado en los Laboratorios del Fermilab en Illinois; desde la precisión de las medidas de masas de estados ligados o de momentos magnéticos, a baja energía, hasta las fabulosas del acelerador LEP en el CERN y ahora del LHC los dos en Ginebra.

Un átomo de Helio 4 según el modelo estándar, se muestra de color rojo las interacciones electromagnéticas y de color naranja las Fuertes. Entrar en este “universo” de lo muy pequeño resulta verdaderamente fascinante. Ahí podemos ver cosas que, en la vida cotidiana están ausentes y, nos puede parecer habernos transportado a otro mundo donde las cosas funcionan de otra manera.

Los aceleradores descubren nuevas partículas

Según el Modelo Estándar, la gran cantidad de partículas elementales hasta hoy detectadas, cerca de 300, en aceleradores/colisionadores de partículas o en rayos cósmicos, puede ser agrupada en leptones, quarks y hadrones o en leptones y hadrones, ya que los quarks son constituyentes de los hadrones o, también, en leptones, bariones y mesones, pues los hadrones pueden ser divididos en bariones y mesones.

Las interacciones fundamentales tienen lugar como si las partículas que interactúan “intercambiasen” otras partículas entre sí. Esas partículas mediadoras serían los fotones en la interacción electromagnética, los gluones en la interacción fuerte, las partículas W y Z en la interacción débil y los gravitones (aún no detectados) en la interacción gravitacional. Es decir, partículas eléctricamente cargadas interactuarían intercambiando fotones, partículas con carga color interactuarían intercambiando gluones, partículas con carga débil intercambiarían partículas W y Z, mientras que partículas con masa intercambiarían gravitones.

Al Gravitón lo mantenemos aparte… ¡No se ha podido encontrar!

Las partículas mediadoras pueden no tener masa, pero tienen energía, o sea, son pulsos de energía. Por eso, se llaman virtuales. De los cuatro tipos de partículas mediadoras, las del tipo W y Z tienen masa, pero es común que todas sean llamadas partículas virtuales.

Entonces, se podría decir que las partículas de materia o partículas reales (leptones, quarks y hadrones) interactúan intercambiando partículas virtuales (fotones, gluones, W y Z, y gravitones). Aquí hay que tener en cuenta que las partículas de materia pueden tener más de una carga, de modo que experimentarían varias interacciones y fuerzas, pero el ámbito de la interacción puede variar mucho, de tal manera que en un determinado dominio una cierta interacción puede ser irrelevante. La fuerza gravitacional, por ejemplo, puede ser despreciada en el dominio subatómico. Es decir, aunque existan cuatro interacciones fundamentales, cuatro cargas y cuatro fuerzas, eso no quiere decir que todas las partículas tengan las cuatro cargas y experimenten las cuatro interacciones. a Gravedad en este ámbito, es tan pequeña que, pasa desapercibida para nuestros actuales instrumentos. Y, mientras tanto, seguimos sin saber muchas cosas y formulamos preguntas como: ¿Por qué hay algo en vez de nada? ¿Por qué hay tantas partículas elementales diferentes?

La naturaleza de las leyes de simetría se encuentran en el corazón de este asunto. O más bien, la ruptura de las simetrías, tanto las que parecen haber existido en nuestro universo desde el principio como aquellas que han perdido su simetría original en alguna parte del camino.

La Naturaleza nos enseña continuamente la simetría pero… ¡Hay que fijarse en las simetrías rotas para saber

De hecho, todos somos hijos de la simetría rota. Ello debió ocurrir inmediatamente después del Big Bang, hace unos 14.000 millones de años cuando fueron creadas la materia y la antimateria. El contacto de materia y antimateria es fatal para ambas, se aniquilan mutuamente y se transforman en radiación. Es evidente que la materia, al final, ganó la partida a la antimateria, de otra manera nosotros no estaríamos aquí. Pero estamos, y una pequeña desviación de la simetría perfecta parece que ha sido suficiente –un exceso de una partícula de materia por cada diez mil millones de partículas de antimateria fueron suficientes para hacer que nuestro mundo exista-. Este exceso de la materia fue la semilla de nuestro universo, lleno de galaxias, estrellas y planetas y, eventualmente, de vida. Pero lo que hay detrás de esta violación de la simetría en el cosmos es aún un gran misterio y un activo campo de investigación.

La teoría de las partículas elementales considera tres formas básicas de simetría: simetría especular, simetría de carga y simetría temporal (en el lenguaje de la física la simetría especular es denominada P, de paridad; la simetría de carga, C y la simetría temporal,T).

En la simetría especular todos los sucesos ocurren exactamente igual si son observados directamente o reflejados en un espejo. Ello implica que no existe ninguna diferencia entre izquierda y derecha y nadie sería capaz de distinguir su propio mundo de otro reflejado en un espejo. La simetría de carga predice que las partículas cargadas se comportarán exactamente igual que sus antipartículas, las cuales tiene exactamente las mismas propiedades pero carga opuesta. Y de acuerdo con la simetría temporal, las cosas sucederían exactamente igual con independencia de que el tiempo transcurra hacia delante o hacia atrás.

El acelerador de partículas LHC del CERN ha encontrado indicios de lo que podría ser una nueva partícula elemental que podría ser la primera que se descubre al margen del Modelo Estándar de la física de partículas. Podemos profundizar en esta teoría física, la composición de la materia y en los hallazgos del CERN a partir de distintos recursos interactivos.

El Modelo Estándar es una síntesis de todas las ideas que la física de partículas ha generado durante más de un siglo. Se asienta sobre la base teórica de los principios de simetría de la física cuántica y la teoría de la relatividad y ha resistido a innumerables pruebas. No obstante, varias crisis se sucedieron poniendo en peligro el bien construido edificio del modelo. Estas crisis tuvieron lugar porque los físicos asumían que las leyes de la simetría eran aplicables al micromundo de las partículas elementales. Pero esto no era totalmente  cierto.

La primera sorpresa surgió en 1956 cuando dos físicos teóricos chino-americanos, Tsung Dao Lee y Chen Ning Yang (galardonados con el Premio Nobel al año siguiente, en 1967) comprobaron que la simetría especular (simetría P) era violada por la fuerza  débil.

Una nueva violación de las leyes de la simetría tenía lugar en la desintegración de una extraña partícula llamada kaón (Premio Nobel concedido a James Cronin y Val Fitch en 1980). Una pequeña fracción de los kaones no seguían las leyes de la simetría especular y de carga; se rompía la simetría CP y se desafiaba la estructura misma de la teoría.

Uno de los más destacados físicos experimentadores del CERN, que trabaja con el LHC en busca de las respuestas a las muchas preguntas planteadas que no han sido aún contestadas por ningún científico en el ámbito de la física, impotente ante tanta ignorancia y llevado de su desesperación dijo:

“Un nuevo experimento desarrollado en el LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de Ginebra ha puesto uno de los límites más restrictivos del Modelo Estándar de la Física de Partículas, una teoría ampliamente contrastada que da cuenta solamente del 4% del Universo visible. Se necesita una nueva física para explicar el 90% restante y los últimos resultados de LHCb, que restringen la tasa de desintegración de los mesones Bs, señala la nueva física que podemos esperar.”

 

Como muchos otros modelos que los científicos han creado para expresar éste o aquél apartado de la Naturaleza, también en la física del partículas y de las interacciones fundamentales se ha creado el Modelo estándar que, no podemos negarlo, ha sido y sigue siendo una extraordinaria herramienta para los físicos pero, está incompleto al no incluir la fuerza de Gravedad y, además, es feo y tiene en su construcción, algunos parámetros, que no podemos explicar. Sobre todo, choca que cuando tratamos de unir  el el mundo de la “pequeño” con el mundo de lo “grande”, es decir, la Mecánica cuántica con la Relatividad General… ¡Todo se tambalea, los resultados son incomprensibles y, por todas partes, surgen infinitos indeseables que hacen de todo aquello un gran Caos! No podemos poner juntos, los cuántos con la gravedad. Planck y Einstein eran amigos pero, sus inventos, no se llevan nada bien.

Y, además, el Modelo Estándar es feo y complicado:

1. 36 quarks, que se presentan en 6 “sabores” y 3 “colores” y sus réplicas en antimateria para describir las interacciones fuertes.
2. 8 campos de Yang-Mills para describir los gluones, que ligan los quarks.
3. 4 campos de Yang-Mills para describir las fuerzas débiles y electromagnéticas.
4. 6 tipos de leptones para describir las interacciones débiles.
5. Un gran número de misteriosas partículas de “Higgs” necesarias para ajustar las masas y las constantes que describen a las partículas.
6. Al menos 19 constantes arbitrarias que describen las masas de las partículas y las intensidades de las diversas interacciones.  Estas diecinueve constantes deben ser introducidas a la fuerza; no están determinadas en modo alguno por la teoría (actualmente, las 19 han sido elevadas a 26).

Así las cosas, está claro que hay que buscar otro modelo.

La fealdad del Modelo Estándar puede contrastarse con la simplicidad de las ecuaciones de Einstein, en las que todo se deducía de primeros principios. Para comprender el contraste estético entre el Modelo Estándar y la teoría de la relatividad general de Einstein debemos comprender que, cuando los físicos hablan de “belleza” en sus teorías, realmente quieren decir que estas “bellas” teorías deben poseer al menos dos características esenciales:

1. Una simetría unificadora.
2. La capacidad de explicar grandes cantidades de datos experimentales con las expresiones matemáticas más económicas y, si atendemos la fórmula de Einstein E = mc² , decir más con menos, parece imposible.

El Modelo Estándar falla en ambos aspectos, mientras que la relatividad general los exhibe, ambos, de manera bien patente. Nunca una teoría dijo tanto con tan poco; su sencillez es asombrosa y su profundidad increíble.  De hecho, desde que se publicó en 1.915, no ha dejado de dar frutos, y aún no se han desvelado todos los mensajes que contiene. De hecho, es curioso como éstas ecuaciones emergen desde la teoría de cuerdas en la que subyacen sus postulados.

Ideas asombrosas gestadas por la Mente humana

Esa simple ecuación de arriba, formulada por Einstein en su relatividad general, refleja uno de los más profundos pensamientos de la mente Humana desde que el hombre descubrió el mundo físico de las cosas y las fuerzas que con la materia interaccionaba. De hecho, a partir de esa ecuación, se podría decir que nació la ciencia cosmológica antes dispersa.

Al contrario de la relatividad general, la simetría del Modelo Estándar, está realmente formada empalmando tres simetrías más pequeñas, una por cada una de las fuerzas; el modelo es espeso e incómodo en su forma. Ciertamente no es económica en modo alguno. Por ejemplo, las ecuaciones de Einstein, escritas en su totalidad, sólo ocupan unos centímetros y ni siquiera llenaría una línea de esta página. A partir de esta escasa línea de ecuaciones, podemos ir más allá de las leyes de Newton y derivar la distorsión del espacio, el Big Bang y otros fenómenos astronómicos importantes como los agujeros negros. Por el contrario, sólo escribir el Modelo Estándar en su totalidad requeriría, siendo escueto, un par de páginas de esta libreta y parecería un galimatías de símbolos complejos sólo entendibles por expertos.

Henri Poincaré

Los científicos quieren creer que la naturaleza prefiere la economía en sus creaciones y que siempre parece evitar redundancias innecesarias al crear estructuras físicas, biológicas y químicas. El matemático francés Henri Poincaré lo expresó de forma aún más franca cuando escribió: “El científico no estudia la Naturaleza porque es útil; la estudia porque disfruta con ello, y disfruta con ello porque es bella”.

                         Rutherford

E. Rutherford, quien descubrió el núcleo del átomo (entre otras muchas cosas), dijo una vez: “Toda ciencia es o física o coleccionar sello”.  Se refería a la enorme importancia que tiene la física para la ciencia, aunque se le olvidó mencionar que la física está sostenida por las matemáticas que la explica.

Pero, a pesar de todos sus inconvenientes, el Modelo Estándar, desde su implantación, ha cosechado un éxito tras otro, con sus inconvenientes y sus diecinueve parámetros aleatorios, lo cierto es que es lo mejor que tenemos por el momento para explicar las familias de partículas que conforman la materia y cómo actúan las fuerzas de la naturaleza, todas las fuerzas menos la gravedad; esa nos la explica a la perfección y sin fisuras las ecuaciones de Einstein de la relatividad general.

      Llegan nuevas creencias que tienen origen en el pasado cercano

Hace tiempo que los físicos tratan de mejorar el Modelo Estándar con otras teorías más avanzadas y modernas que puedan explicar la materia y el espacio-tiempo con mayor amplitud y, sobre todo, incluyendo la gravedad.  Así que retomando la teoría de Kaluza de la quinta dimensión, se propuso la teoría de super-gravedad en 1.976 por los físicos Daniel Freedman, Sergio Ferrara y Peter van Nieuwenhuizen, de la Universidad del Estado de Nueva York en Stoney Brook que desarrollaron esta nueva teoría en un espacio de once dimensiones.

Después de mucho trabajo, mucho tiempo y mucho presupuesto, por fin, llegó el LHC que, cuando comience sus experimentos nos dirá como mejorar el Modelo estándar actual y, seguramente, alguna cosa más. De momento han hecho en buen trabajo en busca del Bosón de Higgs, uno de esos parámetros aleatorios incluidos en el modelo y que, según parece, puede haber sido hallado aunque… mejor dejarlo hasta confirmarlo de manera más fehaciente.

Claro que las cosas no son tan fáciles y a pesar del largo camino recorrido, de los muchos instrumentos ideados por el hombre para desvelar los secretos que la Naturaleza esconde, a pesar del LHC y de los que detrás de él vendrán, a pesar de todo eso, al final del camino lo que predominará será la imaginación de nuestras mentes que llegarán a comprender el por qué de las cosas, de la materia y las fuerzas que con ella interaccionan haciendo de nuestro universo el que podemos contemplar.

Como ya se ha explicado el Modelo Estándar comprende todas las partículas elementales conocidas y tres de las cuatro fuerzas fundamentales. Pero, ¿por qué son estas fuerzas tan diferentes?. ¿Y por qué las partículas tienen masas tan diferentes?. La más pesada, el quark top, es más de tres mil cien veces más pesado que el electrón. ¿Por qué tienen todas masa? La fuerza débil destaca en este aspecto una vez más: sus portadores, las partículas Z y W son muy pesadas, mientras que el fotón, que transmite la fuerza electromagnética, carece de masa.

La mayoría de los físicos piensa que el llamado mecanismo de Higgs es el responsable de que la simetría original entre fuerzas fuera destruido dando a las partículas sus masas en las primeras etapas del universo. Una especie de océano de una sustancia invisible tenía que permear todo el espacio por el que se “paseaban” las partículas que, al “arrastrarse” por ese medio, se veían frenadas y, dicha sustancia se quedaba adherida a ellas dándoles masa. Es lo que nuestro visitante, Ramón Márquez, llama el “efecto frenado”.

Pero, ¿qué violó la simetría primera? El camino hacia

ese descubrimiento fue trazado por Yoichiro Nambu quien, en 1960, fue el primero en introducir la violación espontánea de la simetría en la física de partículas. Es por este descubrimiento por el que se le concede el Premio Nobel de Física.

Tenemos algunos ejemplos banales de violación espontánea de la simetría en la vida diaria. Un lápiz en equilibrio sobre su punta lleva una existencia totalmente simétrica en la cual todas las direcciones son equivalentes. Pero esta simetría se pierde cuando cae -ahora sólo una dirección cuenta-. Por otro lado su condición es ahora más estable, el lápiz no puede volver a caer, ha llegado a su nivel más bajo de energía.

El vacío tiene el nivel de energía más bajo posible en el cosmos. En efecto, un vacío en física es precisamente un estado con la menor energía posible. Sin embargo, no está totalmente vacío. Desde la llegada de la física cuántica, el vacío está lleno de una burbujeante sopa de partículas que aparecen e inmediatamente desaparecen en invisibles y ubicuos campos cuánticos. Estamos rodeados por campos cuánticos que se extienden por el espacio; las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza también son descritas como campos. Uno de ellos, el gravitacional, es conocido por todos nosotros. Es el que nos mantiene pegados a la tierra y determina la dirección arriba-abajo.

Nambu indicó que las propiedades del vacío son de gran interés para el estudio de la rotura espontánea de la simetría. Un vacío, que es el estado más bajo de energía, no se corresponde con el estado de mayor simetría. Tan pronto como el lápiz se cae, la simetría del campo cuántico queda rota y sólo una de las muchas direcciones posibles es elegida. En las últimas décadas los métodos de Nambu para tratar la violación de la simetría espontánea en el Modelo Estándar han sido refinados y son frecuentemente usados hoy para calcular los efectos de la fuerza fuerte.

Hablar de todo esto nos lleva hacia caminos amplios y de un largo recorrido. Otros hablan de lo que habrá más allá del Modelo Estándar.

¡Pero faltan los campos! Los cuatro campos. Sabemos que un cuerpo con masa crea alrededor de sí un campo gravitacional, un campo de fuerza que ejerce una fuerza sobre otro cuerpo masivo y viceversa. Análogamente, un cuerpo cargado eléctricamente, crea un campo electromagnético (si está en reposo, se percibe sólo su componente eléctrico, si está en movimiento se manifiesta también el componente magnético) y ejerce una fuerza electromagnética sobre otro cuerpo electrizado y viceversa.

De la misma manera, está el campo de la fuerza fuerte y el campo de la fuerza débil. O sea, hay cuatro campos fundamentales: el electromagnético, el fuerte, el débil y el gravitacional. Las  partículas mediadoras son los cuantos de los campos correspondientes: los fotones son los cuantos del campo electromagnético, los gluones son los cuantos del campo fuerte, las partículas W y Z del campo débil y los gravitones serían los cuantos del campo gravitatorio.

En otras palabras, los cuatro campos fundamentales son el campo de fotones (electromagnético), el de gluones (fuerte), el de partículas W y Z (débil) y el de gravitones (gravitacional). El problema en esa bella simetría de cuatro cargas, cuatro interacciones, cuatro fuerzas, cuatro tipos de partículas mediadoras y cuatro campos es que aún no fue detectado ningún gravitón y la gravedad, en sí, no encaja bien en esa teoría llamada Modelo Estándar y, por eso precisamente, se dice que es incompleto y que necesitamosm una teoría cuántica de la Gravedad. En ese aspecto, yo, no las tengo todas conmigo, dado que la fuerza de Gravedad parece una teoría aparte y no quiere mezclarse con las otras. Sin embargo, dicen los de la teoría de cuerdas que allí, sí encajan las cuatro fuerzas.

Mucho, muchísimo nos queda por explicar en relación al Modelo estándar y a todo lo que en él está unido. Sin embargo, en física se avanza poco a poco, vamos conociendo cositas que unidas a otras cositas finalmente forman un todo en el que podemos contemplar una perspectiva más amplia y general y, a veces, hasta puede llegar a enseñarnos la belleza que encierran esos escenarios que dibuja  la Naturaleza y que nosotros, osados, tratamos de descubrir.

Cómo podríamos nosotros imitar lo que hace la Naturaleza. De ella aprendemos, y, no pcoos de los adelantos de los que podemos disfrutar en el presente, son copiados de la Madre Naturaleza que es sabia y nos indica el camino a seguir.

Emilio Silvera Vázquez

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Todo está hecho de la misma cosa (Quarks y Leptones). Empédocles lo intuyó

En 1902, miembros de la Academia de Ciencias de Francia escribieron una carta a la Academia Sueca para presentar los descubrimientos en el campo de la radiactividad realizados por Marie y Pierre Curie, así como por Henri Becquerel, para el Premio Nobel de Física. Sin embargo, debido a las actitudes sexistas que prevalecían en la época, no se ofreció ningún tipo de reconocimiento a las contribuciones de Marie.

Henrietta Leavitt

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