miércoles, 19 de noviembre de 2014

'Abriremos las puertas hacia el universo oscuro'

ENTREVISTA Rolf Heuer, director general del CERN

La nueva etapa del CERN ANTONIO HEREDIA
El hallazgo del bosón de Higgs ha dejado tal resaca en la comunidad científica, que el LHC no ha dejado de ser noticia a pesar de que lleva fuera de uso desde febrero de 2013. Desde entonces, el Laboratorio Europeo de Física de Partículas, el CERN que aloja el gran acelerador de partículas, ha ganado un Premio Príncipe de Asturias y un Nobel, antes de celebrar su 60 aniversario en septiembre de este año. Una efeméride que ha motivado el ciclo de conferencias 'Los secretos de las partículas', organizado durante todo 2014 por la Fundación BBVA. El propio director del CERN, Rolf Heuer, que ha estado los últimos días de visita en España y se ha reunido con el rey Don Felipe y con el Ministerio de Economía, fue el encargado de protagonizar la última ponencia del año, con la puesta en marcha del LHc con el doble de energía en el punto de mira. "La gente debe mantener la calma, porque los resultados no vendrán tan rápido como el bosón de Higgs", sentencia.

¿Cuál es el objetivo principal del LHC para esta nueva etapa?
Tenemos que volver a conectar la máquina el año próximo, de una forma adecuada y muy cuidadosa, como hicimos en 2009, con cerca de la mitad de energía. Ahora tenemos que ponerla a funcionar con 13 TeV.
¿Saben exactamente cuándo?
Sabemos cuándo, pero no exactamente cuándo. Será a principios de marzo cuando comencemos a insertar protones en la máquina y, por supuesto, tenemos que volver a hacer todo funcionar y asegurarnos de que lo hace correctamente. Y luego, creo que unos dos meses después, asumo que a principios de mayo, provocaremos las primeras colisiones. Si todo esto sale bien, entonces habremos cumplido el cometido los gestores de la máquina, porque se habrá subido la energía hasta 13 TeV, todo funcionará bien y podremos empezar a producir física. ¿Qué puede salir de ahí? No lo sé. Una de las cosas que sí sabemos que ocurrirá es que se podrán investigar las propiedades del bosón de Higgs. Porque es una partícula muy especial y puede que esconda muchas puertas cerradas que pueden ser abiertas hacia una nueva Física, a una mejor comprensión del Modelo Estándar, pero también más allá del Modelo Estándar.
¿Cinco, 10, 20 años...?
Llevará muchos años. Si la nueva física no está muy lejos, será más rápido. Pero si está mucho más allá, llevará más tiempo. Porque si estás midiendo algo aquí, pero la nueva Física está por allí, la influencia es más débil cuanto más lejos estés. Pero siempre tienes una influencia. Y cuanto más cerca te encuentres, mayor será la influencia. Así que también se harán descubrimientos más rápido. Cuanto más lejos esté, más llevará encontrarlo. Hay una cosa que sí garantiza la física, y es que nos dirá muchas cosas sobre lo que hay más allá del Modelo Estándar. Pero no lo hará el año próximo ni en 2016 y probablemente tampoco 2017. Lo hará más tarde. La segunda consecuencia de funcionar a una energía mayor es que también aumenta el potencial de hacer un descubrimiento, de encontrar nuevas partículas más pesadas que las que se producían cuando la máquina tenía 7 u 8 TeV. Y eso será genial. Porque cada nueva partícula que descubramos, puede abrir la puerta hacia el universo oscuro.
¿Y hacia la Supersimetría?
Es exactamente eso. La Supersimetría, como sabes, es un mosaico de modelos. Hemos descubierto estos modelos [señala una pequeña esquina de la mesa sobre la que descansa su café], pero tenemos abiertos todos esos [muestra el resto de la mesa]. El problema es que los que conocemos son los modelos fáciles, los que yo puedo entender. Pero los que hay en lo desconocido son mucho más difíciles, más complicados de entender para mí. Y la gente se preguntará ¿por qué tienen que ser complicados? Y nosotros podríamos decir ¿porqué deberían ser fáciles? Sólo tenemos que seguir mirando y estar abiertos a todo.
¿Así que comenzamos una nueva era Física mucho más complicada?
No necesariamente. Pueden aparecer algunos distintivos de la supersimetría que sean sencillos en los próximos años. Hay quien sueña que cuando encendamos la máquina, va a aparecer inmediatamente la supersimetría.
¿Y no ocurrirá así?
No. No sucederá así. Por eso yo no apuesto. Por que sólo lo hago cuando sé que voy a ganar.
¿En qué estado está la deuda de España con el CERN?
Venimos de unos años pasados de aguas tormentosas, pero estamos entrando en la calma. Porque hemos tenido, y lo hemos hablado en otras ocasiones, una relación abierta con el Ministerio de Economía y Competitividad en la que cada uno confía en el otro. España tiene una buena posición en el CERN, en el consejo del CERN. Es cierto que la contribución total no ha sido pagada, pero se están ocupando de eso, y creo que al final del año que viene estaremos en paz. Es un gran logro para España y un gran éxito para el CERN.
¿Tienen el compromiso del Gobierno de España?
Sí, ellos tienen muchos compromisos nuestros y yo tengo el suyo de que se pagará la contribución. Además, creo que es un muy buen modelo para otros países que también han estado o están atravesando problemas. Y me consta que hay otros países que lo están haciendo, así que confío en que vendrán tiempos de aguas más calmadas.
¿Hay algún otro país que no haya cumplido con su contribución?
Bueno, mira alrededor del Mediterráneo y te podrás contestar tú solo la pregunta. Pero estamos teniendo conversaciones con todos los países para tratar de encontrar soluciones.
Usted dejará el cargo al final del año que viene, ¿llegó el momento?
Sí, el mandato está fijado en cinco años. Y sólo ha habido dos excepciones en toda la historia del CERN en la que se han extendido. La primera fue en los años 70, con Mr. Schopper, cuyo mandato se extendió para poner en marcha el colisionador LEP. Y la segunda soy yo, que también voy a cumplir siete años en el cargo para poder volver a poner en marcha el LHC.
¿Está cansado?
No. Aún tengo muchas ideas que puedo hacer. Pero es el momento de que otra gente de un paso al frente y de cambiar de vida.
¿Echa de menos la investigación?
No. No echo de menos la investigación porque investigar significa que estás relativamente restringido. Sólo miras a tu área de investigación. Como director general aprendes todos los aspectos de la investigación, algo que no es sencillo cuando eres investigador, porque tienes que concentrarte en tu área de trabajo.
¿Y qué hará en los próximos años?
Retirarme! No, es broma... Puedo hacer otros trabajos, pero pequeños trabajos repartidos en distintos lugares.
¿Desde el CERN?
No. Creo que el director general debe dar un paso atrás y dejar espacio para que respiren otras ideas. Por supuesto mantendré contacto con el CERN, pero no tendré ninguna responsabilidad. Sería un error.
¿Y Fabiola Gianotti tiene las dotes diplomáticas que requiere el cargo?
Creo que las tiene y que eso se aprende muy rápido. Además, hay un año de solapamiento que puede ayudar.
¿Compartirán el cargo hasta 2016?
Yo estoy al mando. Cualquier cosa que vaya mal es mi responsabilidad. Pero la nueva directora general tiene que irse familiarizando con la gestión, que es complicada. Así que durante este años tendremos discusiones para concretar hacia dónde enfocamos nuestras prioridades. Luego podrá cambiar las cosas que le parezcan, pero debemos tener una línea de continuidad científica y estoy seguro de que se hará.
¿Cree que el LHC volverá a sacudir a la comunidad científica de nuevo con descubrimientos como el del bosón de Higgs?
No lo sé, pero espero que sí. Y la sacudida puede ser incluso mayor que el hallazgo del bosón de Higgs. Si encontramos supersimetría sería fantástico. U otra cosa. Cualquier cosa que aparezca ahora será algo absolutamente nuevo. Tenemos que cruzar los dedos y esperar que la naturaleza venga a nosotros.
Fuente: http://www.elmundo.es/

miércoles, 12 de noviembre de 2014

El módulo ‘Philae’ aterriza en la superficie de un cometa

First photo released of Comet 67P/C-G taken by Philae during its descent. The view is just 1.8 miles above the comet. Credit: ESA

Científicos celebran en el Centro Nacional de Estudios Espaciales de Toulouse, Francia, el aterrizaje en el cometa. / REMY GABALDA (AFP)

A las 17.03 hora peninsular española, exactamente a la hora prevista, la sonda Philae ha marcado un hito sin precedentes en la historia de la exploración del espacio: ha aterrizado en la superficie del cometa 67P/Churyamov-Gerasimenko, viajando por el Sistema Solar a 510 millones de kilómetros.
"Philae nos ha hablado, ha aterrizado... estamos en la superficie del cometa", ha dicho desde el centro de control de la sonda en Colonia, Alemania, un emocionado Stephan Ulamec, jefe del equipo de la sonda de descenso, a los pocos minutos de recibir la primera señal. Es solo una señal, pero el hecho de que haya sido capaz de transmitirla, de decir "aquí estoy" es importante porque significa que ha llegado al suelo en buenas condiciones.
El director general de la ESA Jean Jacques Dordain, no menos emocionado, no ha ahorrado pasión. "Es un gran paso para la civilización". Con sentido del humor ha añadido, en los primeros minutos tras el aterrizaje que "el problema del éxito es que parece fácil", pero no lo es. "Hace falta mucho conocimiento, mucha dedicación, para lograrlo", destacando la labor de más de dos décadas, "de los expertos europeos y en colaboración con nuestros socios".
La sonda se desprendió siete horas antes de la nave Rosetta, que esta dando vueltas al cometa, e inicio la caída hasta el suelo, hasta un lugar bautizado Agilkia. Nunca hasta ahora se había intentado el descenso del robot de un cometa, hasta que esta misión de la Agencia Europea del Espacio (ESA) se lo propuso hace más de 20 años. La señal del aterrizaje llegó al centro de control de la ESA en Alemania y a los dos centros de la nave (en Toulouse, Francia) y de la sonda de descenso (en Colonia, Alemania). En el centro científico de la agencia, ESAC, junto a Madrid, más de 200 personas que abarrotaban la sala principal estallaron en un largo y eufórico aplauso, igual que en los centros de control. Era una operación de alto riesgo que ha acabado con éxito. Poco después, el equipo confirmaba que los arpones que lleva la nave para sujetarse a la superficie del cometa no han funcionado, y esta solo sujeta con tornillos. El equipo va a intentar dispararlos de nuevo.

Durante cinco de las siete horas de descenso, se han recibido en la Tierra datos y fotografías del Philae. La gran expectación era, tras el aterrizaje, la imagen panorámica que el módulo debe tomar nada más llegar al suelo. El cometa viaja por el Sistema Solar en estos momentos a 55.000 kilómetros por hora. La Rosetta, con el Philaeenganchado, partió de la Tierra hace 10 años y ha cumplido un viaje de 6.400 millones de kilómetros hasta llegar al 67P/Churyamov-Gerasimenko.

“Es una misión muy ambiciosa: la primera que ha ido al encuentro de un cometa, la primera en acompañarlo hacia el Sol y ahora la primera en aterrizar en él”, declaró Martin Kessler, jefe de operaciones científicas de la ESA, en ESAC, en Villanueva de la Cañada, junto a Madrid.
Desde las 16.30, hora española, la señal de aterrizaje podía recibirse en cualquier momento y todos los centros de la ESA estaban pendientes de las pantallas. En realidad, el contacto con el suelo del cometa se produjo casi media hora antes, pero las radioseñales tardan 28 minutos en recorrer los 510 millones de kilómetros hasta la Tierra.
Philae, además de la minuciosa preparación de la difícil operación por parte de los ingenieros y científicos de la misión, ha tenido suerte. "En Agilkia hay rocas y desniveles, y eso que era el punto más fácil de los posibles para el aterrizaje. Necesitamos suerte para no caer en una pendiente o en una roca grande", había explicado pocos minutos antes Miguel Pérez Ayúcar, ingeniero de operaciones de Rosetta en ESAC. La cosa se había complicado desde primeras horas de la madrugada, cuando los encargados de control del Philaeconstataron que no se encendían los pequeños propulsores de la nave que tenían que ayudar en el momento de contacto con el suelo. El resto de la maniobra fue saliendo como estaba previsto. El modulo se separó, giró, desplegó las patas durante el descenso… a las dos horas se restableció el contacto con Rosetta y de esta con la Tierra. Empezaron a llegar las primeras fotos y datos. Especialmente aplaudida fue la de Rosetta fotografiada desde elPhilae nada más separase, y la de Rosetta al Philae, ya con las patas desplegadas, a una cierta distancia.

Pero la misión Rosetta no se limita a esta exitosa operación de aterrizaje. La nave continúa girando alrededor del cometa, estudiándolo, y lo hará durante meses. "Tenemos más de un año por delante de ciencia acompañando al 67P/Churyamov-Gerasimenko", explicó el astrofísico español Álvaro Giménez,director científico de la ESA. Y ahora, además, el Philae debe empezar a tomar datos científicos también desde el suelo.

Un cometa descubierto en 1969

 El cometa 67P/Churyumor-Gerasimenco fue descubierto en 1969 por Klim Churyumov tras una fotografía tomada por Svetlana Gerasimenco. Y era el cometa periódico número 67 que se encontraba, de ahí su nombre.
- Se acerca al Sol cada seis años y medio, hasta una distancia de 185 millones de kilómetros de la estrella (la Tierra está a 150 millones de kilómetros). Su órbita habría variado en 1959, y seguramente también en 1840, acercándose al Sol debido a la influencia gravitatoria de Júpiter, el mayor planeta del Sistema Solar, por lo que solo recientemente se aproximaría algo más a la estrella. Eso que lo convierte en un buen objetivo de la misión Rosetta, ya que no habría cambiado mucho por los múltiples acercamientos al Sol en su historia, como otros cometas.
- Su masa es de unos 10.000 millones de toneladas y su densidad, 400 kilos por metro cúbico. Su diámetro máximo es de cuatro kilómetros.
- La nave Rosetta ha descubierto que tiene una forma irregular, con dos lóbulos, como un patito de goma, dicen los científicos, con cabeza y cuerpo. El Philae aterriza en la cabeza.

sábado, 8 de noviembre de 2014

Tormenta de rayos gamma cerca de un agujero negro

En noviembre de 2012, hace ahora dos años, los telescopios gemelos MAGIC de La Palma, en Canarias, registraron enigmáticas llamaradas de rayos gamma tan rápidas que violarían las leyes de la física, producidas durante pocos minutos en las cercanías de un agujero negro supermasivo. Ahora, los científicos piensan que se originaron por un mecanismo similar al que produce los relámpagos en la Tierra.
SINC/IFAE |  | 06 noviembre 2014 20:00
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Escenario para el origen magnetosférico de las llamadas de rayos gamma en torno al agujero negro rotante. / Colaboración MAGIC
En la noche del 12 al 13 de noviembre de 2012, los telescopios MAGIC de rayos gamma, en el Observatorio del Roque de los Muchachos de la Palma (Canarias), se encontraban observando el cúmulo de galaxias de Perseo (situado a una distancia de unos 260 millones de años luz), cuando detectaron un fenómeno insólito procedente de IC310, una de las galaxias del cúmulo.
Como muchas otras galaxias, IC310 alberga en su centro un agujero negro supermasivo (con varios cientos de millones de veces más pesado que el Sol) que, de forma esporádica, produce intensas explosiones de rayos gamma. Pero lo que sorprendió a los científicos fue la extrema brevedad de estas llamaradas, que duraron solo unos pocos minutos. El estudio detallado aparece en la revista Science.
Lo que sorprendió a los científicos fue que las llamaradas duraban menos de cinco minutos pero, según la relatividad, deberían durar veinte
“La relatividad nos dice que ningún objeto puede emitir durante un tiempo menor al que le lleva a la luz atravesarlo. Sabemos que el agujero negro en IC310 tiene un tamaño de unos 20 minutos luz, alrededor de tres veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Esto quiere decir que ningún fenómeno producido por él debería durar menos de 20 minutos”, cuenta Julian Sitarek, investigador Juan de la Cierva en el IFAE (Barcelona), y uno de los tres científicos que han liderado el estudio. Sin embargo las llamaradas observadas duraban menos de cinco minutos.
Los científicos de la colaboración MAGIC proponen un nuevo mecanismo, según el cual esta ‘tormenta de rayos gamma’ se produce en las regiones de vacío que se forman cerca de los polos magnéticos del agujero negro. En estas zonas vacías se crean momentáneamente campos eléctricos muy intensos, que son destruidos cuando la zona es ocupada de nuevo por partículas cargadas. Las partículas se aceleran a velocidades muy próximas a la de la luz y transforman en rayos gamma los fotones que encuentran en su camino al transferirles parte de su energía. El tiempo que tarda la luz en recorrer una de estas zonas vacías es de pocos minutos, lo que encaja con lo observado en IC310.
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Mapa coloreado del cúmulo Perseo con los rayos gamma observados una noche de noviembre de 2012. / Colaboración MAGIC
“Es similar a lo que ocurre en las tormentas eléctricas”, explica Oscar Blanch, investigador Ramón y Cajal del IFAE, y codirector de la colaboración MAGIC. “Se crea una diferencia de potencial tan fuerte que acaba por descargarse como un relámpago”. En este caso, la descarga alcanza las energías más altas observadas en la naturaleza y produce rayos gamma. El agujero negro parece estar envuelto en una tormenta de dimensiones estelares.
Hasta ahora, se pensaba que la emisión gamma de galaxias como IC310 se generaba en los chorros de partículas que produce el agujero negro. Estos jets se detectan en muchas galaxias, y se extienden cientos de miles de años luz. Cuando uno de los chorros apunta directamente hacia la Tierra, se produce un efecto relativista conocido como 'movimiento superlumínico aparente', debido a que el emisor (las partículas del chorro) y la emisión (los rayos gamma) viajan hacia nosotros a una velocidad parecida.
Como resultado, la intensidad de la emisión gamma que se mide es mayor, y su variabilidad más rápida. Pero esta explicación no es válida en el caso de IC310, porque sus chorros no apuntan hacia nosotros. Seguramente los rayos gamma vienen desde mucho más abajo: prácticamente del propio agujero negro.
Colaboración internacional con importante presencia españala
MAGIC está compuesto por dos telescopios con reflectores de 17 m de diámetro, construidos y operados por una colaboración internacional formada por 160 científicos de España, Alemania, Italia, Polonia, Suiza, Finlandia, Bulgaria, Croacia, Japón e India. Celebra ahora su décimo cumpleaños con la publicación de su quinto trabajo científico en la revista Science.
Las mayores contribuciones españolas a la construcción de MAGIC han sido la cámara original de uno de los telescopios, gran parte de la electrónica y el centro de datos, además de la calidad del cielo de La Palma. Las instituciones españolas participantes son el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE, Barcelona), la Universidad Autónoma de Barcelona, la Universidad de Barcelona, el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC, Barcelona), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, La Laguna), la Universidad Complutense de Madrid y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT, Madrid).
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Los gemelos MAGIC observando el universo desde La Palma. / Colaboración MAGIC
La presencia de MAGIC en el Observatorio del Roque de los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias se remonta a los años 80, con los telescopios HEGRA. El futuro inmediato del campo lo representa el Cherenkov Telescope Array (CTA), que estará formado por unos 100 telescopios distribuidos en dos observatorios (en los hemisferios Norte y Sur).
Los grupos españoles de MAGIC han presentado una candidatura para construir el observatorio CTA-Norte en el Roque de los Muchachos o el Teide. Según sus promotres, esta posibilidad representa una de las mejores oportunidades para albergar en España una de las grandes instalaciones científicas globales que marcarán el desarrollo de la astronomía en los próximos años.

http://www.agenciasinc.es

sábado, 27 de septiembre de 2014

Stephen Hawking: El «vacío de Higgs» podría destruir el Universo


El famoso astrofísico británico ha explicado en Tenerife su teoría sobre la posible destrucción de todo el Cosmos a cargo de la partícula más buscada.
El auditorio se llenó por completo para escuchar su intervención en Starmus, el festival de Astronomía y música que se celebra estos días en Canarias. Bajo el sencillo y a la vez estremecedor título de «el Universo como un holograma», Stepen Hawking comenzó su charla. Minutos antes, los asistentes se preguntaban si se referiría a sus últimos trabajos y a la posible destrucción de todo el Universo a manos del Bosón de Higgs, la partícula que confiere a la materia su masa. Pero Hawking no empezó por ahí.
«Pueden oírme?» dijo con su inconfundible voz metálica. «Quiero hablar del Universo como si fuera un holograma, un objeto en dos dimensiones». Justo antes, el tema de Atoma «Hole in the sky» sonaba a todo volumen al tiempo que un vídeo mostraba a Hawking. Todo un espectáculo dentro del espectáculo. [Lea aquí el discurso completo de Stephen Hawking]
«Pero la historia del Universo es la de un objeto Tridimensional que evoluciona en el tiempo, es decir, que es tetradimensional». Por lo que se puede representar como un holograma en una superficie tridimensional.
«A principio de los sesenta adujo Hawking- hubo un gran debate sobre si el Universo había empezado en un tiempo finito. De ser así, la pregunta inevitable es ¿Qué había antes?» Con su inimitable sentido del humor, Hawking se refirió a la célebre pregunta que le hicieron a San Agustín. «¿Qué estaba haciendo Dios antes de crear el Universo? Estaba preparando el Infierno para los que preguntaban cuestiones de este tipo». La teoría alternativa era que el Universo había existido eternamente, lo que creía Aristóteles, porque algo eterno era más perfecto y porque eso evitaba cuestiones incómodas sobre la Creación.
En los sesenta, Hawking y Penrose demostraron que el Universo tenía que haberse creado a partir de una singularidad, «un sitio donde las ecuaciones de la relatividad general no se pueden definir. En consecuencia, la relatividad general clásica no puede predecir cómo debió empezar el Universo. Esta conclusión hacía feliz al Papa Juan Pablo II.»
Pero las cosas han cambiado, y ahora sí que empieza a dibujarse una posibilidad. Para Hawking, «El problema de qué pasa al principio del tiempo es similar a la pregunta de qué pasaba en el borde del mundo cuando la gente pensaba que la Tierra era plana. ¿El mundo es un plato plano, con el mar cayendo por el borde? Eso lo he comprobado de forma experimental. He viajado alrededor del mundo ¡y nunca he caído por el borde! Como todos sabemos, el problema de qué pasa en el borde del mundo se resolvió cuando la gente se dio cuenta de que la Tierra no era un plato plano, sino que tiene una superficie curvada».
Por lo tanto, para Hawking «Preguntar qué pasó antes del inicio del Universo sería una pregunta sin sentido porque no hay nada más al sur que el polo sur. El tiempo imaginario, medido en grados de latitud, tendría un punto cero en el polo sur. «Pero el polo sur no es muy diferente de cada punto en la Tierra, o por lo menos eso es lo que me cuentan».
Y llegó el momento más esperado, su explicación sobre por quéel campo de Higgs podría destruir el Universo. «Observaciones recientes del campo de Higgs han suscitado la posibilidad de que el campo podría no estar en el estado más bajo de energía. Si ése fuera el caso, el campo estaría en un estado de «falso vacío». Podría decaer a un vacío verdadero por fluctuaciones cuánticas, dando lugar a una burbuja de vacío verdadero, que se expandiría a la velocidad de la luz. No lo veríamos acercándose, pero sí nos golpeara, nos destruiría por completo. Afortunadamente, el tiempo de escala del decaimiento del falso vacío es, probablemente, más largo que la edad del Universo».
Hawking se refirió después al satélite Planck y al mapa de alta resolución de las fluctuaciones de temperatura del Universo temprano, alrededor de las cuales se pudo ir agrupando la materia en forma de estrellas y galaxias. Fluctuaciones que parecen ajustarse como un guante a los modelos que predicen un periodo de inflación al principio del Universo, durante el cual éste creció de forma explosiva durante unas pocas fracciones de segundo, tiempo suficiente para las distintas zonas del Universo naciente se separaran de forma casi instantánea.
Si esto hubiera sido así, se habrían generado poderosas ondas gravitacionales que deberían ser detectables en la actualidad. Hawking recordó los esperanzadores resultados anunciados en marzo por los científicos del Detector BICEP2, que desde la Antártida anunció la posible detección de las primeras ondas gravitacionales, lo cual confirmaría el modelo inflacionario del Universo.
Sin embargo, ayer mismo un equipo de investigadores de la misión Planck ponía en duda esos resultados y los achacaba a las interferencias producidas por el polvo cósmico.
Pero Hawking no quiere perder la esperanza. Por eso ha apostado con Neil Turok que las ondas gravitacionales serán detectadas. «Si eso se confirma con observaciones en el futuro, la gravedad cuántica estaría inscrita en el cielo y representaría un holograma del Universo que implicaría energías mucho más altas que ningún acelerador de partículas. Mejor aún, ¡ganaré 200 dólares….canadienses».

Un ciudadano llamado Hawking

Resulta curioso encontrarse con Stephen Hawking en el desayuno. A apenas un par de mesas de distancia, en la cafetería del Ritz Carlton Abama, en Canarias, donde estos días se celebra el festival astronómico Starmus, el genio de la física, el hombre que logró encerrar al Universo en el interior de la mente humana, desayuna tranquila y discretamente. Eso si, ayudado en todo. momento por sus Inseparables asistentes.
Hawking está mucho más débil que la última vez que nos encontramos. Entonces, en su pequeñísimo y abarrotado despacho de la Universidad de Cambridge, el físico aún podía mover una mano, para pulsar una y otra vez el único botón del dispositivo que le permitía ir seleccionando letras, palabras y frases de una serie de menús de la pantalla que siempre tiene delante. Ahora ya ni siquiera puede realizar ese leve movimiento. Y las palabras las selecciona gracias a algunos de los pocos músculos de su cuerpo que aun responden a su voluntad, los de su cara.
De pronto, su inconfundible voz metálica se alza entre el murmullo general y el repiqueteo de las cucharillas de café. «Yes». Una sola palabra, Alta, clara, pero más que suficiente para que sus ayudantes sepan lo que deben hacer.
Tampoco se perdió el genio la cena de gala de la noche anterior, y no ha dejado de asistir ni a una sola de las conferencias de Starmus. Las escucha mezclándose entre las filas de los asistentes, sin protocolos ni lugares especiales. Siempre llega el primero, aunque tenga que estar largos minutos esperando fuera de la sala, antes de cada ponencia. Resulta admirable que una persona con tan tremendas limitaciones no se ahorre ni un solo evento, reunión, ágape o reunión del festival.
Tampoco rehuye el científico el contacto directo con la gente. Y resulta fácil, por ejemplo, pararle en cualquier parte para hacerse una foto con él o, sencillamente, saludarle.

domingo, 21 de septiembre de 2014

No hay ningún dios. Soy ateo



Entrevista a Stephen Hawking. (Imagen: CARLOS GARCÍA POZO / Edición: NACHO 
MORENO)

Stephen Hawking (Oxford, 1942) ya no puede mover ni un dedo. La devastadora enfermedad que empezó a corroer su sistema nervioso, cuando sólo tenía 21 años, ni siquiera le permite manejar el ratón que usaba antes para seleccionar palabras en su ordenador y transmitirlas a través de un sintetizador de voz. Los músculos de su rostro se han convertido en las últimas herramientas corporales que le quedan para comunicarse, activando con la mejilla derecha un sensor acoplado sobre sus gafas.Gracias a esta impresionante tecnología diseñada especialmente para él, Hawking logra mover un cursor en una pantalla y activar así la legendaria voz robótica que habla en su nombre con acento americano. Pero pese al esfuerzo titánico que debe afrontar para compartir sus ideas, ha concedido una entrevista exclusiva para los lectores de EL MUNDO.Cuando aparece sobre su silla de ruedas en el hotel de Tenerife donde tiene lugar nuestro encuentro, nos conquista nada más llegar, esbozando una entrañable sonrisa con esos pocos músculos de la cara que todavía le sirven para expresar pensamientos y emociones. Como los médicos ya no le permiten volar, Hawking ha viajado hasta la isla canaria en un crucero de seis días para presentar esta semana su visión del cosmos en el Festival Starmus, un congreso concebido para divulgar los hallazgos de la astronomía a toda la sociedad.De repente, me encuentro ante uno de los cerebros más brillantes del último siglo, a punto de realizar la entrevista con la que siempre he soñado. Pero cuando llega el momento de la verdad, me quedo tan impactado que no sé muy bien ni cómo debo saludarle. Una de sus cinco enfermeras, Nikky O'Brien, se da cuenta de mis titubeos y resuelve mis dudas de inmediato, cogiendo la mano de Hawking y acercándola a la mía, para que pueda estrechársela.

Un 'gourmet' en Canarias

Tras agradecerle al científico más famoso y admirado del planeta el inmenso privilegio de habernos concedido una entrevista exclusiva, le enseño el maravilloso retrato de Ricardo Martínez que le hemos traído como regalo, y también el espectacular set que hemos preparado para hacerle fotos, ante un lienzo de constelaciones y galaxias pintado por otro de nuestros dibujantes, Ulises Culebro.
«Espero que le guste. Si le parece bien, nos gustaría en primer lugar fotografiarle con este fondo cósmico», le explico. Su respuesta afirmativa, que tarda aproximadamente medio minuto llegar, es la primera palabra que nos transmite a través de los movimientos de sus mejillas: «Yes». La enfermera O'Brien, permanentemente pendiente de cada mínimo gesto de Hawking, empieza a peinarle con ímpetu y nos confirma la aprobación del astrofísico: «Adelante, no hay problema, le ha gustado mucho todo lo que habéis montado».
Mientras Hawking posa como un profesional para la sesión de fotos, levantando los ojos para mirar a la cámara y regalándonos sus mejores sonrisas, le pregunto a Nikky O' Brien si el profesor está disfrutando de su visita a Canarias. «¡Desde luego! Incluso ya ha probado las papas con mojo picón y le encantan», me asegura. A pesar de que su movilidad es cada vez más reducida, Hawking todavía puede masticar bien la comida y es un auténtico gourmet.
Teniendo en cuenta la importancia crucial del sofisticado sistema informático que utiliza el astrofísico para comunicarse, le pregunto a la enfermera de Hawking si entre su equipo de cuidadores hay alguien con conocimientos de informática, por si surge algún problema con su ordenador o el sintetizador de voz. «Pues la verdad es que no, y el ordenador se queda colgado de vez en cuando», me confiesa O'Brien. Sin embargo, si se produce una incidencia importante, la enfermera nos explica que un informático de Cambridge siempre puede entrar en el ordenador de Hawking mediante una conexión remota y resolver cualquier problema.

Tres palabras por minuto

(Imagen: CARLOS GARCÍA POZO / Edición: NACHO MORENO)
Con el sofisticado mecanismo que activa mediante el movimiento de sus mejillas, Hawking logra escribir una media de tres palabras por minuto. Por eso, para entrevistar al astrofísico británico, es una condición imprescindible enviarle las preguntas con antelación. De lo contrario, el diálogo se extendería durante muchas horas, e incluso días. En nuestro caso, le enviamos por correo electrónico un cuestionario de 10 preguntas a finales de agosto, tres semanas antes de que nos reuniéramos con él en Tenerife el pasado jueves.
Cuando termina la sesión de fotos, que Hawking ha soportado sin una sola queja, me acerco a él y le pregunto si podemos empezar nuestro diálogo. De inmediato, empieza a mover el cursor en la pantalla de su ordenador a través del sensor acoplado a sus gafas, y veo que lo coloca sobre un documento de Word en su escritorio que ha llamado «EL MONDO». Me hace gracia la pequeña errata en el nombre de nuestro periódico, y sobre todo me emociona la idea de que el infatigable explorador del cosmos haya dedicado unas cuantas horas de su tiempo a contestar a las preguntas que le hicimos llegar por e-mail.
Le pregunto en primer lugar si sigue creyendo, como dijo en el libro que le hizo mundialmente famoso, Historia del Tiempo, que algún día lograremos una «Teoría del Todo» para comprender las leyes que gobiernan el Universo, o si hay aspectos de la realidad en las que nunca podrá penetrar la mente humana. Su respuesta refleja una inquebrantable fe en el poder de la ciencia para desentrañar los misterios del cosmos: «Creo que sí conseguiremos entender el origen y la estructura del Universo. De hecho, ahora mismo ya estamos cerca de lograr este objetivo. En mi opinión, no hay ningún aspecto de la realidad fuera del alcance de la mente humana».

Ciencia 'versus' religión

En mi segunda pregunta, le pido que me aclare su postura sobre Dios y la religión, que ha generado un intenso debate entre sus lectores. Por un lado, al final de Historia del Tiempo, escribió que si algún día lográramos esa «Teoría del Todo», conoceríamos «la mente de Dios». Pero posteriormente en su polémico libro El gran diseño, afirmó que el Universo puede crearse «de la nada, por generación espontánea», y que la idea de de Dios «no es necesaria» para explicar su origen. Le pregunto, ante esta aparente contradicción, si cambió su opinión en este terreno, y si se considera agnóstico o ateo.
Su rotunda respuesta deja muy claro que aunque muchos han llegado a calificar como «un milagro» el hecho de que Hawking siga vivo, medio siglo después de que se le diagnosticara una enfermedad cuya esperanza de vida suele ser de un par de años, el astrofísico rechaza de plano todas las creencias religiosas: «En el pasado, antes de que entendiéramos la ciencia, era lógico creer que Dios creó el Universo. Pero ahora la ciencia ofrece una explicación más convincente. Lo que quise decir cuando dije que conoceríamos 'la mente de Dios' era que comprenderíamos todo lo que Dios sería capaz de comprender si acaso existiera. Pero no hay ningún Dios. Soy ateo. La religión cree en los milagros, pero éstos no son compatibles con la ciencia».
Antes de poder responder a cada pregunta, Hawking va seleccionando frases del archivo donde ha dejado preparadas sus respuestas y las vuelca en un programa llamado Speaker, que convierte textos escritos en frases que emite su sintetizador. El software que produce la famosa voz de Hawking es de los años 80, la época de la traqueotomía a la que tuvo que someterse le dejó definitivamente sin habla. En realidad, hoy existen programas más avanzados que suenan mucho menos robóticos, pero Hawking lleva ya tantos años utilizando esta voz, que se identifica plenamente con ella y no tiene ninguna intención de cambiarla.
En una ocasión incluso le preguntaron si no preferiría instalarse un sintetizador con un acento british, que se parecería mucho más a la voz original de un nativo de Oxford como él. Pero Hawking respondió con su inconfundible sentido del humor, que sin duda le ha ayudado a soportar tantos años una enfermedad tan cruel: «con el acento americano, tengo mucho más éxito con las mujeres».

La conquista de otros planetas

Tras dialogar sobre la religión, pasamos de lo divino a lo humano y le pregunto si cree que sigue mereciendo la pena invertir millones en enviar misiones con astronautas al espacio, o si le parece un despilfarro, como opinan muchos de sus colegas científicos. El astrofísico tiene muy claro que la conquista del cosmos debe continuar, no sólo porque «la exploración espacial ha impulsado y continuará impulsando grandes avances científicos y tecnológicos», sino porque puede representar un seguro de vida para la futura supervivencia de nuestra especie: «Podría evitar la desaparición de la Humanidad gracias a la colonización de otros planetas».
Tampoco puedo desaprovechar la incomparable oportunidad de poder dialogar en España con Hawking, para preguntarle sobre los recortes que ha sufrido el campo de la investigación científica en nuestro país en los últimos años. «¿Qué mensaje le mandaría al presidente del Gobierno español si le tuviera delante, sobre la importancia de invertir en ciencia?». El astrofísico, una vez más, demuestra que no se anda con medias tintas. Éste es su recado para Mariano Rajoy y toda la clase política de nuestro país: «España necesita licenciados con formación científica para garantizar su desarrollo económico. No se puede animar a los jóvenes a estudiar carreras científicas con recortes en el campo de la investigación».
El tiempo se nos acaba y la enfermera O'Brien empieza a hacerme la señal de la guillotina, pero veo en la pantalla de Hawking que aún tiene una respuesta más a una pregunta que le hice sobre cómo le gustaría que le recordaran las futuras generaciones. «Espero que se me recuerde por mi trabajo en el campo de la cosmología y los agujeros negros», me contesta antes de que empiecen a llevárselo sus enfermeras.
Me llama la atención que no dice absolutamente nada sobre el extraordinario ejemplo que ha dado con su vida, al demostrar hasta dónde puede llegar la capacidad de superación del ser humano ante la adversidad más cruel. Y mientras desaparece por los pasillos del hotel, me acuerdo de una de sus sentencias más inolvidables: «La Humanidad es tan insignificante si la comparamos con el Universo, que el hecho de ser un minusválido no tiene mucha importancia cósmica».


miércoles, 10 de septiembre de 2014

El cielo inmenso




El supercúmulo de Laniakea
Laniakea, nuestro lugar en el Universo R. Brent Tully y col. Nature.

Laniakea es una palabra hawaiana que hace referencia al enorme cielo que se puede imaginar en la noche. Los polinesios fueron capaces de, usando la astronomía, realizar navegaciones por todo el Pacífico quince siglos antes de que los europeos aprendieran a hacerlo. También es, Hawaii, uno de los puntos del planeta donde los astrofísicos miran lo profundo del cielo para intentar entenderlo. Hoy la revista Nature publica unos resultados que permiten tener el primer mapa detallado de nuestro lugar en el Universo. Ese lugar al que han llamado, precisamente, "Laniakea".
Se trata de un nuevo mapa del Universo dirigido por el astrofísico R. Brent Tully, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawaii, que junto con diversos proyectos por todo el mundo intentan, desde hace más de 30 años, permitirnos tener una idea de cómo es la estructura a gran escala del Universo. Precisamente, a finales de los años 80, los nuevos telescopios y los detectores CCD permitieron acometer proyectos de cartografiado sistemático de galaxias lejanas: a partir de las características de su luz se podían usar escalas y estimar las distancias, de manera que los primeros mapas en 3D de las galaxias comenzaron a desvelar cómo se agrupaba la materia.

Diferentes escalas de estructura

Las estrellas como el Sol forman parte de galaxias. La nuestra, la Vía Láctea (por cierto, que se dice lalani en hawaiano, con la misma raíz del nombre de nuestro supercúmulo local) forma parte de un pequeño grupo de  unas 30 galaxias, siendo la más masiva la denominada M31, la Galaxia de Andrómeda, el objeto observable a simple vista más lejano, situada a 2,5 millones de años-luz. La otra galaxia importante del llamado Grupo Local es M33, la Galaxia del Triángulo, a 2,8 millones de años-luz. Esta agrupación no tiene más de 10 millones de años luz de lado y fue identificado como una estructura dinámica en los años 30 por Edwin Hubble, uno de los primeros astrofísicos en intentar entender lo que comenzaba a llamarse "el zoo extragaláctico": una abundancia de formas en las galaxias, desde espirales a irregulares pasando por formas elípticas, que además se distribuía de forma caprichosa (un "pudin de pasas") en un Universo en expansión.
El descubrimiento en el cielo de otros cúmulos similares, y algunos mucho más grandes que nuestro Grupo Local, conteniendo entre 50 y 1000 galaxias, y formando estructuras que a veces indicaban que había más materia de la que se veía, a menudo conteniendo una galaxia gigante en la zona central, parecía establecer una estructura del Universo en la que los cúmulos de galaxias se repartían de forma más o menos uniforme en el Universo.


Mapa 3D del Grupo Local
Mapa 3D del Grupo Local (wikipedia)


Materia oscura y supercúmulos

Pero en los años 80 se descubrieron estructuras más grandes aún, que se denominaron supercúmulos de galaxias. Además, como comentábamos, los estudios de dinámica de las galaxias y los cúmulos indicaban que la materia no visible superaba en 5 veces a la visible. Esa materia oscura, que tenía también interés cosmológico, se convirtió en uno de los campos de investigación nacientes con los nuevos telescopios de más de 6 m de diámetro.
Nuestro Grupo Local, con otros cúmulos forma parte del llamado Supercúmulo Local, una estructura con unos 600 millones de años luz de lado, siendo el gran Cúmulo de Virgo el mayor de los que se agrupan en torno a un centro de masas que se pudo identificar en 1986, el llamado Gran Atractor. Nuestro supercúmulo es una estructura colosal, con una materia equivalente a 1.000 billones de masas solares. ¿Hay estructuras mayores? Los astrofísicos, y Brent Tully comenzaba ya a ser uno de los destacados, comenzaron proyectos para realizar mapeados más ambiciosos y completos del Universo, identificando y estimando las distancias a las galaxias, los cúmulos y los supercúmulos, que además resultaban condicionantes fundamentales a los posibles modelos de formación y evolución del Universo: la cosmología observacional necesitaba del estudio de estas estructuras.


Supercúmulo Local (o de Virgo)
Supercúmulo Local (o de Virgo) Fuente: wikipedia







¿Cúmulos de supercúmulos?

La existencia de estructuras más grandes parecía imposible en el marco de la cosmología, porque no habría habido tiempo, ni materia suficiente, para crear estructuras mucho mayores. Sin embargo, el viaje hacia el conocimiento del modelo actualmente aceptado del Universo no había hecho más que comenzar. Robert Brent Tully identifico en el año 87 una enorme estructura, el Complejo de Supercúmulos Pisces-Cetus. No era un cúmulo homogéneo, sino más bien un filamento que evidenciaba que los cúmulos de galaxias se agrupaban en estructuras mayores, pero no de forma simplemente jerárquica, sino en un espacio lleno de enormes vacíos y filamentos en los que se agrupaba la materia.
Con los años, la cosmología observacional ha podido localizar grandes estructuras, llamadas a veces "muros" que llegan a tener más de 1.000 millones de años-luz de longitud. Y ese mapa, que además es dinámico, porque estas estructuras han ido evolucionando a lo largo de la historia del Universo debido a la acción de la materia (oscura y visible) y, como se supo a partir del año 2000, también por la energía de repulsión que acelera la expansión del Universo, la conocida energía oscura. En cualquier caso, las grandes estructuras son más difusas de lo que se creía hace unos decenios, y se ha visto que era necesario obtener mayor precisión en la cartografía del Universo.


El Universo relativamente cercano
El Universo relativamente cercano: representación 3D de los supercúmulos cercanos. (Fuente: wikipedia)



El diablo está en los detalles...

Esta relación de estructuras deja, en efecto, mucho detalle por conocer. Y los modelos cosmológicos necesitan cada vez observaciones con mayor resolución para poder obtener los parámetros más finos que permiten ajustar las teorías y la observación de manera adecuada. La observación, por ejemplo, de la radiación de fondo cosmológica, proporciona un marco con el que comparar por un lado los modelos, la cartografía detallada de las distribuciones de las galaxias y los cúmulos, otra, las mediciones precisas de distancias a partir de la observación de supernovas lejas... son métodos observacionales independientes, pero que convergen al llamado modelo cosmológico estándar, el conocido popularmente como Big Bang.
Y ahí es donde se enmarca este nuevo hallazgo publicado en Nature por el equipo internacional de Brent Tully, que proporciona un mapa más detallado de la zona cercana a nuestro Supercúmulo Local, y que pone de manifiesto ese Gran Atractor que comenzó esta historia hace un cuarto de siglo. El poder de estos mapas es que, además de medir las posiciones de los objetos se tienen datos de sus velocidades, es decir, de su movimiento relativo, lo que permite entender las relaciones dinámicas (precisamente las que pusieron de manifiesto la existencia de ese atractor con gran densidad, y los filamentos más grandes, como el llamado "muro de Sloan", del proyecto internacional SDSS (Sloan Digital Sky Survey - Mapa del cielo digital de Sloan), que es actualmente el mapa más detallado de la gran estructura del Universo.
En la noticia de Nature donde se presentan las observaciones y los modelos realizados sobre esta región denominada Laniakea aparece un vídeo, que queremos también incluir en esta nota porque, si bien la narración está en inglés, visualmente resulta impresionante: podemos realmente imaginar un imposible viaje por estas estructuras del nuevo supercúmulo local y sus cercanías, donde la materia se agrupa en la forma que se ha podido medir. Las unidades, como en la imagen que abre el artículo son Mpc, es decir Megaparsecs, que es la unidad habitual para la cosmología observacional. Un parsec equivale a 3,26 años-luz (una medida muy popular en divulgación pero no en las publicaciones profesionales...).
Como se ve en el vídeo, el nuevo mapa amplía lo que se conocía antes como "supercúmulo local" (tiene unas 100 veces más masa), pero no elimina, como suele ser habitual en estos estudios, el conocimiento que teníamos antes: lo mejora. Y nadie duda de que en el futuro podremos seguir aumentando la resolución y entender mejor cómo se formaron estas estructuras en los últimos 13.000 millones de años de vida del Universo.

http://www.youtube.com/watch?v=rENyyRwxpHo


"The Laniakea Supercluster of Galaxies", R.B. Tully, H. Courtois, Y. Hoffman y D. Pomarede. Nature, 3 de septiembre de 2014
Fuente: http://www.elmundo.es/

lunes, 14 de julio de 2014

En busca de la Supersimetría


  •  Valencia acoge la mayor reunión mundial de física de altas energías del mundo, donde se debate cómo afrontar un futuro que obligará a traspasar las fronteras de la disciplina

  • Tras el histórico hallazgo del bosón de Higgs hace ahora dos años, el gran acelerador de partículas LHC del CERN volverá al trabajo en 2015 con casi el doble de potencia


Trabajos de renovación en el acelerador de partículas LHC.
Trabajos de renovación en el acelerador de partículas LHC. CERN


La simetría abunda en la naturaleza. Sostenga una perla entre los dedos y gírela en un sentido u otro, dele vueltas alrededor de cualquier eje. La perfecta esfera nacarada tallada en el océano por alguna ostra permanece inalterable ante los movimientos, parece exactamente igual la miremos por donde la miremos. Observe un abeto y trate, rodeándolo, de encontrar una vista diferencial. Nunca lo logrará. Si lo divide en dos mitades con un eje vertical, comprobará que son imágenes especulares. O tome un copo de nieve recién formado y mírelo al microscopio. Gírelo de forma que cada punta ocupe el lugar de la anterior. Le costará percibir que movió el cristal de hielo. La estructura parece inmutable. El físico de la Universidad de Columbia y genial divulgador Brian Greene utiliza en su obra El tejido del Cosmos (Ed. Crítica) ejemplos como estos para insinuar que Richard Feynman -Premio Nobel en 1965 y uno de los físicos más importantes del siglo XX- estaba equivocado.
Feynman aseguró en cierta ocasión que si tuviera que resumir en una frase el descubrimiento más importante de la ciencia moderna elegiría la siguiente: «El mundo está hecho de átomos». Para Greene, y para muchos otros de sus colegas, esta otra condensa mejor aún lo más profundo del conocimiento científico y casi filosófico de la naturaleza: «La simetría subyace a las leyes del Universo».
La Física de vanguardia parece preferir el enunciado de Greene que el de Feynman. La simetría podría estar detrás de la mayoría de los fenómenos que no podemos explicar con la física actual.
El próximo mes de enero, el gran acelerador de partículas LHC de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) se volverá a poner en funcionamiento, pero esta vez con casi el doble de energía que la que permitió descubrir el bosón de Higgs. Y uno de los principales objetivos de los investigadores de esta institución, que celebra su 60 aniversario, es precisamente rastrear cualquier evidencia que permita probar una bonita teoría que lleva más de 40 años ofreciendo una solución a los mayores problemas de la Física actual. Es la Supersimetría, SUSY, según el apodo que usan los propios físicos.

Cónclave de Físicos en Valencia

La comunidad científica mundial de este campo se ha reunido en Valencia desde el día 2 hasta ayer para celebrar el bienal Congreso Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP, por sus siglas en inglés). En este escenario, que por primera vez en 37 ediciones se ha celebrado en España, se presentó hace ahora dos años en Melbourne (Australia) el hallazgo del bosón de Higgs. Pero ahora los mayores expertos del mundo se enfrentan a un reto mayor si cabe: vislumbrar qué hay más allá de la física que conocemos. «Subir la energía del LHC de ocho TeV a 13 TeV quiere decir que estamos abriendo una ventana a lo desconocido. Así que puede ser que la Supersimetría esté a la vuelta de la esquina... o cualquier otra teoría que extienda el Modelo Estándar», asegura el director del CERN, Rolf Heuer, a EL MUNDO durante una reciente visita a Madrid previa a su asistencia a ICHEP. «Quizá encontremos algo completamente nuevo que no está aún en los lápices de los físicos teóricos. Y eso también sería genial. Tenemos que ser abiertos de mente y tener los ojos muy abiertos», dice Heuer.
El director del CERN, Rolf Heuer, en Valencia.
El director del CERN, Rolf Heuer, en Valencia.
El hallazgo del bosón de Higgs cerró de alguna forma la teoría por la cual funciona la ciencia moderna. Era la última pieza del puzzle que de forma prosaica se ha llamado el Modelo Estándar, una fantástica y exitosa teoría de la física subatómica que combina la mecánica cuántica con la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein y describe las partículas fundamentales y las fuerzas que operan a esa escala de lo que es más pequeño que un átomo. La materia está hecha de una serie de partículas que actúan como ladrillos, llamadas fermiones -en honor a Enrico Fermi-, que se mantienen unidas por fuerzas relacionadas con otro tipo de partículas llamadas bosones -por Satyendra Bose- y que actúan como el cemento de la materia.
El Modelo Estándar describe de forma excelente lo que sucede en el mundo subatómico. Pero queda en evidencia cuando se le pregunta por qué tiene las características que tiene. «Es fantástico para describir lo que sabemos hasta ahora. De hecho, es un poco frustrante que no aparezca una verdadera vía de agua en el Modelo Estándar», explica Heuer. «Porque no explica muchas muchas cosas, como por qué sólo tenemos tres familias de partículas fundamentales, qué son la materia y la energía oscuras o cómo se combinan las fuerzas a altas energías», asegura.
«El modelo estándar tiene lo que la mayoría de los físicos de partículas llaman la fealdad de tener muchos parámetros indeterminados, más de 20», dice Alan Guth, investigador del MIT y padre de la Teoría de la Inflación del Universo, tras su conferencia magistral en ICHEP. «Por eso los expertos creen que debe haber algo más profundo, algo allá del modelo estándar y que éste debe ser una aproximación a un modelo más simple y más elegante. Y ese es el objetivo, encontrar ese modelo. Una de las posibilidades es la Supersimetría», opina Guth.
De hecho, el hallazgo del bosón de Higgs se publicó con una certeza de cinco sigmas, es decir, del 99,9%. La noticia para muchos es que hay un 0,1% de posibilidades de que lo que encontró el LHC en Ginebra no sea el bosón de Higgs del Modelo Estándar. Y eso podría querer decir que ya tenemos entre las manos la primera prueba de una teoría más allá de la física que conocemos.

En busca de la 'belleza real'

Como dice el físico del MIT, desde cierto punto de vista el Modelo Estándar sólo puede ser una aproximación de baja energía a una teoría más amplia que contemple altas energías. Sería comparable a la relación entre la física de Newton y la Einstein. Cuando circulamos con un coche por la ciudad no necesitamos a Einstein. A no ser que utilicemos un GPS -que precisa que haya satélites orbitando la Tierra para poder llevarnos a nuestro destino-, sólo necesitamos las ecuaciones de Newton. En cambio, para viajar a alta velocidad, sí necesitamos la relatividad de Einstein. Newton es la aproximación de baja velocidad a Einstein, de la misma forma que el Modelo Estándar debe ser la aproximación de baja energía a una teoría mayor. Y todo indica que debe ser la Supersimetría, porque es la teoría más bonita. A los físicos no les cuesta dejarse llevar por indeterminaciones como la belleza o la elegancia...
«Nosotros nos interesamos por un tipo muy especial de belleza. una que no tiene nada que ver con algo muy decorado o sensual. Buscamos la belleza real, visiones muy particulares sobre la simetría, que es un tipo de perfección, una muy especial...», confiesa el Premio Nobel de Física Frank Wilczek a este diario, tras la deliberación de los Premios Jaime I de Valencia y sin separarse ni un momento de su sombrero de paja. La inmensa mayoría de los físicos de partículas se decantan, aunque sea tímidamente, por SUSY. «Creo que debe haber algo más allá del Modelo Estándar -dice Heuer-. Y a muchos de nosotros nos gusta la Supersimetría, es preciosa e incluso los físicos experimentales lo pueden comprender», dice medio en broma el director del CERN.
Un técnico trabaja en la renovación del LHC.
Un técnico trabaja en la renovación del LHC. CERN
El concepto de Supersimetría tiene mucho en común con el de antimateria. Hace 80 años, científicos como Paul Dirac o Carl Anderson estaban preocupados acerca de la materia. Para describir su comportamiento, los físicos teóricos desarrollaron una ecuación que tenía dos soluciones: una era la materia normal, la que conocemos, y la otra era completamente desconocida. Ya en aquel entonces, ellos y algunos colegas fueron lo suficientemente valientes como para llamarla antimateria -aunque Dirac nunca utilizó ese término-. Y así nació la antimateria. Ambas van siempre juntas, se crean juntas, se aniquilan y vuelven a ser energía.
De algún modo, la supersimetría es muy similar. En esta teoría, propuesta por primera vez en 1973 por Julius Wess y Bruno Zumino y revisado de manera certera por Howard Georgi y Savas Dimopoulos -de Harvard y Stanford respectivamente y pioneros en las teorías más allá del Modelo Estándar-, por cada tipo de partícula conocido debería haber un tipo asociado que tiene las mismas propiedades en relación con las fuerzas eléctricas y nucleares. De esta forma, por cada fermión -ya sea quark o lepton- habría un supercompañero, que llamamos s-quark o s-lepton, y por cada bosón tendríamos otro reflejado en el espejo de la Supersimetría a los que nos referimos añadiéndoles el sufijo -ino. De forma que el fotón tendría su fotino en el mundo supersimétrico, el gluón su gluino y así sucesivamente.
Pero no tendrían exactamente las mismas propiedades. Los físicos teóricos suponen que estas partículas han evitado hasta ahora la detección porque tienen más masa que sus contrapartidas conocidas, y por ello no han podido ser producidas en los aceleradores de partículas actuales. Pero la nueva puesta en marcha del LHC podría tener suficiente energía como para producirlas, por lo que podríamos estar a punto de revelar la cualidad supersimétrica de la naturaleza.

Luz sobre la materia oscura

El físico Alan Guth, en Valencia.
El físico Alan Guth, en Valencia.
«Yo espero que sea la supersimetría lo que hay más allá del Modelo Estándar. Y, de hecho, creo que encontraremos las primeras pruebas en la siguiente ronda de experimentos del LHC. Ya he apostado mi dinero a que será en el año 2019. Es el tiempo que se necesita para hacer las estadísticas y entender el hallazgo plenamente», asegura Wilczek.
«¿Sí? ¿Él cree que encontraremos partículas supersimétricas en cinco años? Bueno, los plazos no están muy desencaminados, podría ser...», comenta el director del CERN. «Pero yo no suelo apostar, sólo lo hago cuando estoy seguro de que voy a ganar -dice entre risas-. Pero me gusta el mensaje que él lanza cuando hace esa apuesta. Por un lado, es optimista respecto a que hay algo más. Y, además, nos dice que no seamos impacientes. No pensemos que los resultados tienen que llegar en 2015 o 2016».
Si se llegase a encontrar esa preciada partícula supermasiva que diese por buena la Supersimetría, existe la posibilidad de que no sólo probase esa teoría. Podría servir también para arrojar algo de luz sobre la materia oscura. «Esta materia desconocida también podría estar formada por partículas con masas mucho mayores que las que conocemos. Así que de la misma forma que la antimateria es utilizada hoy en día en un hospital, por ejemplo, las partículas supersimétricas pueden desvelar un mundo escondido que puede aclarar los componentes de la materia oscura», asegura Heuer. «Si encontramos partículas muy masivas puede que sean de materia oscura, pero tendremos que medir las propiedades de esa partícula para ver si encaja con las predicciones de la cosmología y la astrofísica para la materia oscura», añade Alan Guth.
La Supersimetría, tal y como la han concebido los físicos teóricos, serviría para explicar cómo el Universo se desarrolló realmente en las primerísimas etapas de su formación. «Todo lo que vemos en el Cosmos hoy proviene de esos momentos primordiales. Y la supersimetría, en ese tiempo, pudo dar lugar a la materia oscura, que representa un 25% del Universo, mientras que la materia normal, la que podemos ver, supone alrededor de un 5%», dice Heuer. «Ese 25% de la materia debió dar forma al Cosmos de una forma mucho más representativa que el 5% de la que conocemos. Así que si eres curioso y te haces preguntas sobre las estrellas o sobre qué hay más allá de ellas, entonces necesitas la Supersimetría».

Fuente: http://www.elmundo.es/

Captada una señal de ondas gravitacionales nunca vista

  Los detectores LIGO y Virgo captan dos choques de agujeros negros contra estrellas de neutrones, los astros más densos del universo. Dos d...