Tomas Bradanovic

Fortuna Favet Fortibus. Filosofía barata, historias, historietas, mecánica, moralejas, chamullos, relatos absurdos, la vida de un vago, cosas de Arica, literatura, música, pornografía, política, física, cocina regional, minas, copete y cosas por el estilo. The awesome, absurd and often bored adventures of our Man of Mistery in Arica, from the trenches, in the Northern Front. Sacar a mil, sacar a mil. Streams of brilliance often springs from boredom. Atendido por su propio dueño, dentre nomás

Miércoles de la Física: El lado B del CERN

miércoles, 16 de diciembre de 2015


Conversaba con el gran Tito Torres, antes de que salieramos a celebrar con los amigos -ya ni me acuerdo que-  el había leído mis Domingos de la Física y me comentó "está bien, pero esa es solo la mitad -o una cara- de la moneda. Tienes que poner algo sobre los intereses económicos que tiene el CERN y la necesidad de hacer show  para financiarse, el famoso Boson de Higgs no será la última partícula que se encuentre, todo lo contrario, es probablemente el comienzo de un montón de nuevas partículas que se van a ir descubriendo".

Tiene razón, hoy en la tarde me mandó un correo con la noticia de una nueva partícula "tipo Higgs" -aunque todavía no puede ser confirmada- tiene 1.9 de los 5 sigmas que es el nivel en que se considera confirmada una partícula.

¿Que es esto de los sigmas? Resulta que los efectos que se miden son tan débiles que hay que calcular cual es la probabilidad de que el evento detectado haya sido causado por una partícula nueva y no se trate de un error de los instrumentos u otras causas. Sigma es una medida de dispersión respecto de la media, todos los instrumentos tienen errores y mientras más sigmas, mayor probabilidad que lo detectado sea un fenómeno real. Por eso se habla de "Six Sigma" en adminsitración y control de calidad, que significa un 99,99966% libre de error, mientras 5-sigma es "solo" 99,977% y se considera aceptable en experimentos científicos.

Tito me decía que todo se reduce a cuanta energía podemos generar, y mientras más energía es como si tuviésemos un microscopio con cada vez más aumento. Enrico Fermi, uno de los padres de la bomba atómica ya tenía la idea de un acelerador de partículas que tuviese el diámetro de la tierra. En realidad existe un acelerador del diámetro de la tierra no es una máquina sino un fenómeno natural que se conoce como la franjas de Van Hallen, que aceleran las partículas a velocidades cercanas a la luz, pero con los instrumentos actuales apenas se puede detectar los efectos, la experimentación está muy limitada por falta de tecnología.

Algunos rayos cósmicos que llegan a la tierra traen energías millones de veces mayores que las que se generan en el CERN, pero como son fenómenos naturales no se pueden manipular para hacer experimentos. Para alcanzar colisiones con alta energía en una máquina hay que agrandar su diametro, por ejemplo para acelerar partículas a los niveles de los rayos cósmicos de alta energía se necesitaría anillo de diámetro no de decenas de kilómetros sino " un acelerador de partículas más grande que nuestra propia galaxia".

Si la idea de Tito Torres es correcta, la justificación del CERN para mantener el gran colisionador de hadrones LHC, la máquina más grande y complicada jamás creada, podría no estar tan justificada. Con el LHC en su primera etapa respaldaron la existencia del Boson de Higgs, el Modelo Standard se sostuvo y Higgs se hizo famoso, al seguir aumentando la potencia -esta vez la doblaron- hay indicios que se descubrirán nuevas partículas, tal como dice Tito. Pero el CERN necesita anuncios espectaculares para respaldar lo más de diez billones de dólares que está costando la gracia. El programa Apolo, que era mucho más sexy, le cortaron el presupuesto, en cuanto dejó de captar el interés popular, ¿es posible que vuelva a pasar lo mismo?  Creo que sí.

Los científicos tampoco son santos ni mucho menos, varios se están dando la gran vida haciendo seudociencia a sabiendas. Cuando alguno llega a la categoría de Nobel Laureate, ya está listo, es lo que le pasó a Higgs pero a un costo astronómico y con consecuencias futuras que nadie conoce.

La ciencia se mueve a puros palos de ciego, siempre. Lo que sabemos de la naturaleza es casi nada, la física estudia los fenómenos naturales más simples que existen, así y todo a medida que se está investigando las cosas se ponen más y más complicadas. Seguramente tuvo razón mi tocayo Tom Wilke, cuando mandó al diablo su PhD en psicología fisiológica y se puso a cantar mantras. No parece tan mala idea después de todo.

Para mi, los verdaderos héroes de la ciencia no son tanto los que reciben el Nobel o se hacen famosos con alguna conjetura exitosa, como Higgs, sino la legión de gente que dedica buena parte de su vida a seguir por el camino equivocado. Seguir las consecuencias de una sola intuición puede consumir la vida de un físico y si no aparece el experimento milagroso que confirme esa intuición puede que el esfuerzo intelectual de toda una vida quede en nada. Eso puede ser durísimo, pero resulta que es necesario explorar todos los caminos.

La gente común piensa que hay algunos más inteligentes que desarrollan teorías exitosas, mientras que los menos inteligentes fracasan. Se equivocan, no tienen idea de como funciona la cosa ni que el "valor de verdad" no existe en ninguna teoría, la ciencia no tiene nada que ver con la verdad. La gente común ni se llega a asomar a la naturaleza de la bestia. La cosa es mucho más compleja de lo que somos capaces de imaginar, y los científicos apenas se asoman, un poquito, a puros palos de ciego.

16 Comments:

Anonymous Kirill said...

Los titulos como Nobel en un signo que la persona es inutil. La grand majoria de ellos nunca inventaron nada, solo proclaman los 'descubrimientos' virtuales de probabilidad 3% o teoreticos (en papel solamente) como el fraude de Higgs (ya tenemos alrededor de 2000 'particulas' que nadie nunca habia visto (y nunca habria visto)). La basura pseudo-sientifica para que otorgan los titulos y premios. Los titulados nos llevaron a un callejon sin salida.

De los scientificos verdaderos a ellos no escuchamos mucho. Son la gente como N.Tesla, JJ Tompson, Heavyside. Es gracias a estes genios hoy tenemos el radio, electricidad AC, luz electrico y mucho mas.

La unica buena noticia en el mundo de sciencia es coronamiento de mi 'teoria de todo' el fin de 2016 que nos permitira a seguir adelanto hacia nuevos descubrimientos que nunca antes imaginamos.

17 de diciembre de 2015, 04:36

 
Anonymous Anónimo said...

El boson de Higgs era la unica particula que faltaba en el modelo standard, por lo que si es un descubrimiento importante. No sabia que habia ya evidencia de varios "Higgs" aunque algunos habian especulado al respecto.

En todo caso, el boson de Higgs no es el unico objetivo del CERN. De la memoria saco algunos pocos mas.

- Creacion de diminutos agujeros negros y detectar la radiacion de Hawking. Ahi hay otro Nobel esperando

- Mirar con cuidado en colisiones de alta energias y ver si algo de esa energia desaparece lo cual puede ser signo de materia oscura, la cual no encaja en el modelo standard. (otro Nobel)

- Ver como y cuando los neutrinos cambian de sabor. Esas oscilaciones tampoco encajan en el modelo standard y son signos de fisicas mas alla de este. (y otro Nobel)

- Muchos otros

De hecho el principal objetivo del CERN es ver donde falla el modelo standard. No confirmarlo.

Es cierto que el modelo standard es tremendamente exitoso en predecir al arcoiris de particulas que conocemos. Sin embargo se sabe que tiene que ir mas alla. Por ejemplo, el modelo standard no contiene nada que se parezca a la gravedad (http://xkcd.com/1489/) la cual es bien descrita en la Teoria General de la Relatividad. Estas dos teorias son por el momento irreconciliables.

Mucha gente esta trabajando en maneras de ver como juntarlas. Las teorias mas populares apuntan a supersimetrias, que implican muchas mas fuerzas de las que conocemos y esto causa muchos problemas. Pero las Materia Oscura aparece naturalmente de ellas. Otras son las famosas teorias de cuerdas, pero tienen el problema que muchas son infalsificables, es decir que siempre es posible ajustar un parametro para que las observaciones cuadren. Eso no es cientifico! Muchas otras posibilidades existen por supuesto.

El mayor problema del CERN es que es una estructura extremadamente rigida y jerarquica, donde hay miles de personas trabajando casi de manera anonima en tareas diminutas y donde es muy dificil resaltar. Eso crea un desgaste enorme en particular en la gente mas joven.

Por supuesto que hay otra gente estudiando los mismo problemas de manera mucho mas barata, por eso la astroparticulas es un campo floreciente. Pero de todas maneras no puedes tener el mismo control que tienes en el CERN.

MV






17 de diciembre de 2015, 09:04

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Buenas aclaraciones y buen resumen Miguel, cualquier investigación debe desgastar mucho, porque pueden pasar décadas dedicado a un problema en que no sabes si lo que estás haciendo tiene sentido o no, por eso creo que los premios, el exitismo y culto a los "héroes" científicos es medio tóxico. Mal que mal es un esfuerzo en que hasta los que van por un camino equivocado o llegan a un callejón sin salida aportan, todos sirven pero a muy pocos los reconocen exageradamente.

A propósito, como astrónomo ¿crees factible, al menos en teoría, esa volada de colocar un telescopio a un par de años luz de distancia y enfocarlo hacia la tierra para mirar el pasado? A mi me dejó metido, la tontera la coloqué en la segunda mitad de esta entrada http://bradanovic.blogspot.cl/2015/12/matemagica-y-una-volada.html

17 de diciembre de 2015, 09:43

 
Blogger Ulschmidt said...

Al final de toda la Teoría de las Partículas vendrá una Partícula Indetectable (yo creía que era el Higgs, pero será otra) totalmente necesaria para las ecuaciones pero totalmente imperceptible para los ensayos. Habrá que creer en ella o reventar y toda esta ciencia se volverá un Acto de Fe, Teología.

17 de diciembre de 2015, 15:52

 
Blogger Frx said...

Bueno, en efecto así es la investigación, palos de ciego hasta darle al clavo, aunque sea por poco. De hecho así llegó Demócrito al concepto de las partículas que sería perfeccionado y explorado mucho tiempo después por otros.

17 de diciembre de 2015, 16:53

 
Anonymous Anónimo said...

Hola

Hagamos unos calculos rapidos. El telescopio espacial Hubble orbita a unos 500 km de altura y puede (en teoria) distinguir si pones pollo o vacuno en la parrilla de los vejetes. Su resolucion se reduce a la mitad si se dobla la distancia.

Si quieres ver lo que paso hace un an~o, tienes que poner el telescopio a medio an~o luz, o sea unas 10 mil millones de veces mas lejos. Para mantener la misma resolucion necesitaras un telescopio 10 mil millones de veces mas grande, o sea de unos 25 millones de kilometros de diametro. O sea unas 20 veces mas grande que el Sol.

Cuanto pesaria ese telescopio? Asumiendo un disco delgado de material ligero le doy unos 2.5e29 gramos. Aproximadamente entre la decima y quinta parte de la masa del Sol. Un disco asi colapsaria bajo su propia gravedad y formaria otra estrella.

Ahora imagina uno a 50 an~os luz.

Creo que lo de las camaras de videos es una opcion mas factible.

MV



17 de diciembre de 2015, 17:56

 
Blogger Gaston Fernandez Iglesias said...

El comentario aquí señalado con negrita: "la ciencia no tiene nada que ver con la verdad" es muy perjudicial e inapropiado. La Ciencia busca la verdad, esa es la relación. Y lo hace con el único método que ha demostrado ser útil para ir desentrañando la realidad.

17 de diciembre de 2015, 19:26

 
Blogger Tomas Bradanovic said...


Ah Miguel, es que es un experimento imaginario que no se complica con menudencias técnicas como las limitaciones de la óptica. De acuerdo que tendría que ser una cámara de video o algo por el estilo que permitiera amplificaciones gigantescas de señales electromagnéticas muy débiles (de luz en este caso). Pero "suponiendo" que eso no fuera problema, mi duda es si resultaría verno a nosotros mismos en el pasado tal como vemos a las estrellas en el pasado, aunque sea un par de segundos del pasado con una cámara en la luna. Yo creo que podría ser aunque con los marcos de referencia del tiempo, la señal de ida y vuelta se volvería una majamama. Su poniendo que el asunto de la cámara y resolución no fuese problema mi duda es si se podría mirar el pasado aunque fuese con un par de minutos de atraso, colocando una cámara lo suficientemente lejos.

17 de diciembre de 2015, 22:05

 
Anonymous Anónimo said...

Ah, si por supuesto. Dejando los "pequen~os" problemas tecnicos de lado. Si, te verias a ti mismo en el pasado. De hecho todo lo nos envian desde Marte por ej., ya ocurrio alli.

No hay gran problema con los marcos de referencia, pues ninguno se esta moviendo a grandes velocidades y aun asi, para eso tienes a Einstein.

MV

18 de diciembre de 2015, 04:26

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Miguel, me alegró tanto la confirmación que me puse a buiscarle aplicaciones a la idea. Y la primera que se me ocurre es una aplicación para la policía, para que enfoque el sitio del suceso en el momento en que un crimen fue cometido y así ver quien fue el culpable. Claro que tiene muchos "pequeños detalles" ¡tendrían que ser crímenes cometidos a la interperie por ejemplo!

También serviría para los nostálgicos, para volver a mirar los años cuando éramos niños. Aparte de eso no se me ocurren otras aplicaciones y la cosa sería medio costosa. Para lograr la resolución requerida me imagino que tendría que ser una super cámara de video, bajar la frecuencia de la luz a alguna frecuencia intermedia más baja y aumentar la señal con un amplificador gigantesco. Los campos electromagnéticos nunca desaparecen, aunque se debiliten mucho, tal vez con un gran amplificador se podrían conseguir altas resoluciones ;D.

Es de las cosas más voladas e inútiles que me he imaginado, jaja

18 de diciembre de 2015, 08:35

 
Anonymous WIlson said...

Otro enfoque para ver el pasado,las camaras omnipresentes hoy, que todo lo filman; es muy probable que aumenten las que usan la red y de ahi a acumularlas en un repositorio es el paso logico.

18 de diciembre de 2015, 10:51

 
Blogger Frx said...

Debería escribir un libro de ciencia ficción, tiene ideas bien originales e incluso algunas parecen estar concretándose como eso de los autos que andan solos :).

18 de diciembre de 2015, 16:13

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Wilson, exactamente, en unos años más la vida completa de cada persona va a estar registrada. Esa será la máquina del tiempo.

Frx, no sería de ciencia ficción sino de ciencia imaginación. Hay muchas cosas entretenidas que se puede imaginar si se obviaran "ciertos detalles técnicos"

19 de diciembre de 2015, 19:08

 
Blogger Frx said...

Los detalles técnicos quedan para los años que pasaron hasta donde empieza el relato, de modo que sea posible XD.

19 de diciembre de 2015, 19:12

 
Blogger Jorge Garita Tenorio said...

Yo desde mis sub desarrolladas sinapsis neuronales tengo una pregunta que incesantemente ha agobiado interminables horas de mi sueño: Cuál es el principal objetivo del LHC más allá de resolver determinadas hipótesis científicas. El programa apolo tenía un objetivo científico y tal vez político, pero el CERN únicamente objetivos fundamentados en cierto grado de incertidumbre. El posible descubrimiento de un nuevo bozón (más pesado) me lleva a pensar que jugamos con fuego en ésta materia. Pero por otro lado cuando materializo en mi mente la inversión descomunal que este proyecto ha costado, me pregunto, ni el viaje de Colón en términos actuales costó tanto como ésta aventura. En un mundo materializado no existe lugar para el gasto injustificado e incierto, a menos que sus resultados produzcan un beneficio económico importante. He investigado, investigado y vuelto a investigar y no encuentro aún una razón convincente o significativa para el desarrollo y continuidad de éste proyecto. Esa ausencia de mentiras creíbles es la que me lleva a considerar sobre cuales son los verdaderos objetivos y beneficios del LHC.

3 de enero de 2016, 04:01

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Hola Jorge, tu duda o crítica es compartida por mucha gente ¿para que diablos "sirve" el LHC? La respuesta estandar es que nadie tiene idea, tal como nadie sabía si valía la pena la carrera espacial o la investigación en las ondas electromagnéticas. Ambos casos fueron muy valiosos en términos prácticos, en poco tiempo y se citan generalmente como ejemplo de para que podría servir.

Una mejor comprensión de la materia en situacones de lta energía podrá, por ejemplo, llevarnos a resolver de maner definitiva nuestros problemas de energía gratis e infinita, es muy difícilcalcular como sería el mundo si dispusiéramos de energía eléctrica o de cualquier tipo gratis, sin límite y sencilla de obtener, no pagaríamos nunca más las cuentas de luz, tampoco nos tendríamos que preocupar por echar combustible al auto y etc. etc. Seríamos mucho más ricos ya que bajaría el costo de prácticamente todo: a vida se basa en obttener energía y transformrla.

Esa es una aplicación más o menos obvia que se me ocurre, deben haber otras. La riqueza existe para gastarla y yo creo que el mejor uso que se le puede dar es manteniéndola alejada de las burocracias política sde los gobiernos. Yo al menos estoy de acuerdo con cualquier gasto en investigación científica aunque no de absolutamente ningún resultado, la ciencia básica es básica y creo que -salvo excepciones- en general es plata que yo estoy de acuerdo en que se gaste, lo mismo que en armamento "solo por si acaso"

3 de enero de 2016, 09:27

 

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