¿Qué no será capaz de inventar el hombre para descubrir los misterios de la naturaleza?

Ha pasado mucho tiempo desde que Rutherford identificara la primera partícula nuclear (la partícula alfa). El camino ha sido largo y muy duro, con muchos intentos fallidos antes de ir consiguiendo los triunfos (los únicos que suenan), y muchos han sido los nombres que contribuyen para conseguir llegar al conocimiento del átomo y del núcleo actual; los electrones circulando alrededor del núcleo, en sus diferentes niveles, con un núcleo compuesto de protones y neutrones que, a su vez, son constituidos por los quarks allí confinados por los gluones, las partículas mediadoras de la fuerza nuclear fuerte. Pero, ¿qué habrá más allá de los quarks?, ¿las supercuerdas vibrantes? Algún día se sabrá.

Partículas

El universo de las partículas es fascinante. Cuando las partículas primarias chocan con átomos y moléculas en el aire, aplastan sus núcleos y producen toda clase de partículas secundarias. En esta radiación secundaria (aún muy energética) la que detectamos cerca de la Tierra, por los globos enviados a la atmósfera superior, han registrado la radiación primaria.

El físico estadounidense Robert Andrews Millikan, que recogió una gran cantidad de información acerca de esta radiación (y que le dio el nombre de rayos cósmicos), decidió que debería haber una clase de radiación electromagnética. Su poder de penetración era tal que, parte del mismo, atravesaba muchos centímetros de plomo. Para Millikan, esto sugería que la radiación se parecía a la de los penetrantes rayos gamma, pero con una longitud de onda más corta.

Otros, sobre todo el físico norteamericano Holly Compton, no estaban de acuerdo en que los rayos cósmicos fuesen partículas. Había un medio para investigar este asunto; si se trataba de partículas cargadas, deberían ser rechazadas por el campo magnético de la Tierra al aproximarse a nuestro planeta desde el espacio exterior. Compton estudió las mediciones de la radiación cósmica en varias latitudes y descubrió que en realidad se curvaban con el campo magnético: era más débil cera del ecuador magnético y más fuerte cerca de los polos, donde las líneas de fuerza magnética se hundían más en la Tierra.

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Nuevos resultados demuestran dramática diferencia entre materia y antimateria

Los físicos que llevan adelante el experimento Babar en el Centro del Acelerador Lineal de Stanford (Stanford Linear Accelerator Center, SLAC), un laboratorio del Departamento de Energía de EEUU que opera en la Universidad de Stanford, anunciaron hoy excitantes nuevos resultados que demuestran que hay una diferencia dramática entre el comportamiento de la materia y la antimateria. Sus conclusiones fueron presentadas a la revista Physical Review Letters para su publicación online.

El acelerador PEP-II del SLAC hace impactar electrones y su equivalente de antimateria, los positrones, para producir abundantes pares de partículas y antipartículas pesadas exóticas conocidas como mesones B y anti-B. Esas raras formas de materia tienen corta vida, luego de la cual se desintegran para producir otras partículas subatómicas más livianas, como kaones y piones, que son observados en el experimento BaBar.

“Si no hubiese diferencia entre materia y antimateria, tanto el mesón B como el mesón anti-B deberían exhibir exactamente la misma figura de desintegración. Sin embargo, nuestras nuevas mediciones muestran, en cambio, un ejemplo de una gran diferencia en los ritmos de desintegración”, dijo el vocero de BaBar Marcello Giorgi, un físico del Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) de la Universidad de Pisa, Italia.

Buscando entre las desintegraciones de más de 200 millones de pares de mesones B y anti-B, los científicos que llevan adelante el experimento BaBar han descubierto impactantes asimetrías materia-antimateria. “Encontramos 910 mesones B desintegrándose en un kaón y un pión, pero sólo 696 mesones anti-B”, explicó Giorgi.

Aunque en BaBar y en otros experimentos se habían observado ya asimetrías materia-antimateria, este es el primer caso de desintegraciones B que muestra diferencia con sólo contar la cantidad de desintegraciones de materia y antimateria, un fenómeno conocido como violación directa de paridad de carga (CP).

“Hemos observado señales claras y fuertes de un comportamiento asimétrico de la materia y la antimateria resultante de un mecanismo de violación directa de CP”, dijo James Olsen de la Universidad de Princeton, uno de los directores del análisis.

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Particularmente creo que, si el neutrón tiene masa, si la masa es energía (E=mc²), y si la energía es electricidad y magnetismo (según Maxwell), el magnetismo del neutrón no es tan extraño, sino que es un aspecto de lo que en realidad es, ¡materia! La materia es la luz, la energía, el magnetismo.  En definitiva, la fuerza que reine en el Universo y que esté presente, de una u otra forma en todas partes (aunque no podamos verla).

¡Es Curioso!

Sea como fuere, la rotación del neutrón nos de la respuesta a esas preguntas:

¿Qué es el antineutrón?  Pues, simplemente, un neutrón cuyo movimiento rotatorio se ha invertido; su polo sur magnético, por decirlo así, está arriba y no abajo.  En realidad, el protón y el antiprotón, el electrón y el positrón, muestran exactamente el mismo fenómeno de los polos invertidos.

Es indudable que las antipartículas pueden combinarse para formar la “antimateria”, de la misma forma que las partículas corrientes forman la materia ordinaria.

La primera demostración efectiva de antimateria se tuvo en Brookhaven en 1.965, donde fue bombardeado un blanco de berilio con 7 protones BeV y se produjeron combinaciones de antiprotones y antineutrones, o sea, un “antideuterón”. Desde entonces se ha producido el “antihielo 3”, y no cabe duda de que se pudiera crear otros antinúcleos más complicados aun si se abordara el problema con más interés.

Pero, ¿existe en realidad la antimateria? ¿Hay masas de antimateria en el Universo?

Si las hubiera, no revelarían su presencia a cierta distancia. Sus efectos gravitatorios y la luz que produjeran serían idénticos a los de la materia corriente.  Sin embargo, cuando se encontrasen las masas de las distintas materias, deberían ser claramente perceptibles las reacciones masivas del aniquilamiento mutuo resultante del encuentro.  Así, pues, los astrónomos observan especulativamente las galaxias, para tratar de encontrar alguna actividad inusual que delate dichas interacciones materia-antimateria.

No parece que dichas observaciones fuesen un éxito.

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Una investigación concluye que un tercio de la superficie de Marte estuvo cubierta de agua

Los datos proporcionados por la sonda “Mars Odissey” evidencian que hubo un océano 20 veces mayor que el Mediterráneo  

Un tercio de la superficie de Marte estuvo cubierta de agua en el pasado, indican las evidencias descubiertas por un equipo internacional dirigido por la Universidad de Arizona (Estados Unidos) y con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Los científicos han llegado a esta conclusión tras analizar los datos del espectrómetro de rayos gamma (GRS) que incorpora la sonda “Mars Odissey”, informaron desde el CSIC.

El GRS, operado desde el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, es capaz de detectar elementos enterrados hasta 35 centímetros bajo la superficie. “Hemos comparado los datos del GRS sobre potasio, torio y hierro por encima y por debajo de dos líneas de costa: una más antigua que delimita un gran océano que cubría un tercio del planeta y otra segunda línea más joven que marca la existencia de un océano interior menos extenso”, explicó James M. Dohm, director de la investigación. Los investigadores han usado además datos del altímetro láser de la sonda “Mars Global Surveyor” para obtener mapas topográficos de la superficie marciana.

Según estos expertos, las zonas más ricas en potasio, torio y hierro se sitúan por debajo de estas líneas de costa paleoceánicas, lo que sugiere que el agua de la superficie de Marte disolvió, transportó y concentró estos elementos en el pasado. “Nuestra investigación nos lleva a plantearnos si la razón de que veamos mayor concentración de estos elementos por debajo de las antiguas líneas de costa es que el agua y las rocas que los contenían fueron arrastrados desde las tierras altas a las bajas, donde se habrían asentado en forma de grandes cuerpos de agua”, apuntó Dohm.

Cometido del CSIC

Delimitar las líneas de costa que marcan los límites de los océanos marcianos ha sido el cometido del CSIC en este trabajo. “Estas líneas se dibujan en función de cambios de pendiente, diferencias en la textura de materiales o rasgos erosivos que suelen ser muy difíciles de interpretar, porque ha pasado mucho tiempo y porque son muy diferentes a las líneas de costa terrestres”, detalló el geólogo del CSIC Javier Ruiz Pérez, del Centro de Biología Molecular.

Las primeras líneas de costa marcianas fueron propuestas a finales de los 80 por Timothy Parker, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de Pasadena (Estados Unidos). Se trataba de tres líneas a diferentes niveles topográficos, lo que correspondía a océanos cada vez menos profundos y más bajos, en lo que suponía una progresiva desaparición del agua de Marte. La labor de Ruiz Pérez ha consistido en revisar y corregir los trabajos originales de Parker, separando y reagrupando datos y obteniendo las dos líneas paleocosteras usadas en la investigación.

La primera línea, más extensa y antigua, evidencia la existencia de un océano 20 veces mayor que el Mediterráneo y que cubría un tercio de la superficie marciana. La segunda línea, interior y más joven, corresponde a un océano más pequeño, sólo 10 veces mayor que el Mediterráneo. “La primera línea representaría el límite más alto del océano, mientras que la segunda se refiere a un océano posterior o más bajo, quizá el mismo que se secó progresivamente”, señaló Ruiz. “En cualquier caso, la existencia de antiguos océanos no indica un Marte primitivo similar a la Tierra, pero sí que al menos durante ciertos periodos se dieron las condiciones para acumular grandes cuerpos de agua en las zonas más bajas del planeta”, añadió.

Fuente: Consumer Eroski. Aportado por Gustavo A. Courault

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