martes, 13 de diciembre de 2011

LHC, EL MAYOR EXPERIMENTO DE LA HISTORIA

ACTIVIDADES (para realizar estas actividades visita la web: http://www.lhc-closer.es/php/index.php?i=2&s=1&p=1&e=0):

a) Describe cómo funciona un acelerador de partículas, y por qué puede ayudarnos a entender el origen del universo.
Los científicos han logrado, por primera vez, la colisión de haces de protones en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN a una energía de 7 TeV (teraelectronvoltios), una energía sin precedentes en un acelerador de partículas, recreando la situación similar a los instantes posteriores al Big Bang.
Tras dos intentos fallidos en los que los haces de protones inyectados en el acelerador no lograron colisionar, los cuatro detectores gigantes, -Atlas, Alice, CMA y LHCb, repartidos en distintos puntos de la circunferencia gigante- fueron registrando los choques. Este resultado abre las puertas a una nueva fase de la física moderna, pues permitirá dar respuestas a numerosas incógnitas del Universo y la materia, según los científicos del CERN.
"Con esta experiencia se abre una ventana para obtener nuevos conocimientos del Universo y del microcosmos, aunque esto no será inmediato.
Las posibilidades que ofrece ahora el acelerador son tales que, en los dos años que se planea mantener este programa a 7 TeV, "podremos obtener datos sobre la composición de cerca de una cuarta parte del Universo", mientras que actualmente la física sólo conoce el 4 por ciento de éste.
 La causa de tanto regocijo es el hecho de que por primera vez se ha conseguido colisionar partículas a una energía, y por tanto, a una velocidad, nunca antes logradas, lo que permitirá desentrañar muchas de las incógnitas de la materia.
Los científicos del CERN han colisionado en el LHC dos haces de protones a una energía de 7 TeV (teraelectronvoltios), un experimento nunca antes realizado, y del que se espera que dé respuestas a numerosas incógnitas del Universo y la materia numerosas incógnitas del Universo. Este es un experimento que empezó hace 20 años y que tiene 20 años más por delante, y hoy estamos en el inicio de esa nueva era.



b) Busca al menos tres noticias publicadas en la prensa durante el último año sobre el colisionador de hadrones de Ginebra, y toma nota del titular, fecha y periódico donde la hayas encontrado.

1ª Noticia - EL PAÍS:


Expectación sobre la partícula de Higgs en el acelerador LHC

- Madrid, 8 de Diciembre de 2011

El descubrimiento está cada vez más cerca, pero aun no parece definitivo, según el anuncio de una conferencia al respecto convocada en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas

La caza del bosón de Higgs, objetivo número uno del gran acelerador de partículas LHC, junto a Ginebra, podría estar acercándose al final, y con éxito, aunque los físicos todavía no parece que puedan cantar victoria de modo rotundo y definitivo. El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha anunciado una conferencia para el próximo martes en la que los responsables de los dos grandes detectores, Atlas y CMS, presentarán los análisis de los datos obtenidos en los últimos meses de colisiones de partículas en el LHC. Se ha levantado mucha expectación en la comunidad científica al respecto y tanto ATLAS como CMS se mantienen herméticos respecto a los resultados que van a presentar, pero muchos esperan que se anuncie que el Higgs está acorralado, aunque no se tengan aún los datos acumulados necesarios para afirmar que ha sido descubierto.
El director del CERN, Rolf Heuer, ha comunicado a todo el personal del CERN que esos nuevos resultados suponen "progresos significativos" en la búsqueda del bosón de Higgs, pero que efectivamente no son suficientes como para afirmar su existencia o descartarla. Son análisis de bastantes más datos que los presentados este verano.
En la conferencia del martes, a primera hora de la tarde, la portavoz de Atlas, Fabiola Gianotti expondrá los últimos resultados de este detector y a continuación lo hará el portavoz de CMS, Guido Tonelli, con el otro. Tras las dos presentaciones, de media hora cada una, en el auditorio central del CERN, habrá otra hora de debate entre los físicos del laboratorio.
En la conferencia del martes, a primera hora de la tarde, la portavoz de Atlas, Fabiola Gianotti expondrá los últimos resultados de este detector y a continuación lo hará el portavoz de CMS, Guido Tonelli, con el otro. Tras las dos presentaciones, de media hora cada una, en el auditorio central del CERN, habrá otra hora de debate entre los físicos del laboratorio.
El bosón de Higgs está predicho en la teoría de física de partículas pero nunca se ha visto en un experimento y su importancia reside en que permitiría explicar por qué tienen masa las partículas que la tienen, completando el Modelo Estándar que describe las partículas elementales y las interacciones entre ellas. Los especialistas afirman que el LHC es suficientemente potente para descubrirlo o para descartar su existencia. De cualquier modo será un gran descubrimiento.


2ª Noticia: EUROPAPRESS.ES



El LHC también detecta que los neutrinos son más rápidos que la luz

- Madrid, 18 de Noviembre
El experimento del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) denominado 'OPERA', donde participan 160 investigadores de 11 países, ha vuelto a detectar anomalías en la velocidad de desplazamiento de los neutrinos, unas partículas cuyas "enigmáticas características" han demostrado que podrían viajar a "una velocidad ligeramente superior a la de la luz".
Según explican los científicos, de confirmarse estos resultados supondría un cambio en la perspectiva de la Física actual, ya que, según la Teoría de la Relatividad de Einstein, la velocidad de la luz es el "límite de velocidad" impuesto por la naturaleza, es decir, no hay nada más rápido que la luz, o al menos no debería haberlo según lo establecido.
 Para poder llegar a estas conclusiones dicho experimento ha mejorado el anterior al introducir algunos cambios para detectar posibles fallos. Así, ha observado 20 eventos de "neutrinos limpios" emitidos desde los 730 kilómetros que separan la sede de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en inglés) y el Laboratorio Nacional subterráneo de Gran Sasso (Italia).
 Precisamente, se ha demostrado que estas partículas subatómicas pueden atravesar la materia ordinaria prácticamente sin interaccionar, lo que les permite alcanzar esos límites de velocidad. Los resultados de OPERA, según confirma el CERN, confirmarían la precisión de las mediciones de OPERA.
"Se han comprobado muchos de los aspectos de este análisis para volver a examinarlos desde diferentes fuentes. Las nuevas mediciones no cambian la conclusión inicial. Sin embargo, las anomalías observadas en la velocidad de la luz de los neutrinos desde CERN a Gran Sasso necesitan todavía un mayor escrutinio y pruebas independientes antes de confirmar o refutar estos resultados", agrega el CERN.
3ª Noticia: ABC.ES

EL CERN QUIERE AUMENTAR LA LUMINOSIDAD DE SU ACELERADOR DE PROTONES EN 2020

- Ginebra, 16 nov (EFE).-
 El Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) inauguró hoy oficialmente los estudios para poder incrementar la luminosidad de su Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2020, con el objetivo de acelerar su comprensión sobre el comportamiento de la materia en el Universo.
Si todo va bien, el LHC 2.0 o de "alta luminosidad" estará a pleno rendimiento dentro de 8 o 9 años, gracias a la cooperación de los científicos del CERN y de colegas estadounidenses y japoneses.
Este gran laboratorio europeo informó de que, con una mayor luminosidad, se comprenderá mejor lo que ocurre cuando las partículas colisionan en un acelerador de partículas y se podrá evaluar con mayor exactitud el funcionamiento del LHC.
El LCH "ya produce una luminosidad más elevada que cualquier otro acelerador de protones de alta energía del mundo", explicó el CERN en un comunicado, pero su mejora ayudará a estudiar con más precisión y exactitud los procesos "extremadamente raros que suceden en el curso de la colisión de las partículas".
"Cientos de millones de partículas colisionan cada segundo en el LHC, pero los procesos que nos interesan solo se producen unas pocas veces al día", señaló Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN.
Según Bertolucci, "como estos procesos son muy raros, incrementar la luminosidad puede marcar la diferencia en las mediciones de precisión y nos puede llevar a descubrimientos".
Se trata de un proyecto a largo plazo porque para incrementar la luminosidad del LHC será necesario desarrollar toda una nueva línea técnica en el terreno de las radiofrecuencias y de las líneas de transferencia eléctrica sobre la base de la tecnología de los superconductores.
"Todas estas nuevas tecnologías implican nuevos estudios, pero los socios del proyecto tienen el conocimiento necesario para desarrollarlos con éxito", declaró Lucio Rossi, coordinador del LHC de alta luminosidad.
El CERN invitó a la comunidad científica internacional a aportar ideas para este proyecto a través de la página http://cern.ch/LHCathome/.
El propósito último del gran colisionador de protones, una de las grandes joyas de la ciencia europea, es confirmar la existencia de la partícula de Higgs (llamado "bosón de Higgs"), el elemento que falta en el denominado "modelo estándar de la física de partículas". EFE

c) Haz una pequeña presentación en power point en el que indiques: descripción breve del CERN, significado de las siglas de LHC, función y localización de cada uno de los detectores del LHC, y toda aquella información que te resulte más interesante.
Te la envio por gmail.

martes, 22 de noviembre de 2011

Nuestro lugar en el universo

RESPONDE:
1. ¿Cómo se denomina al instante inicial de formación del universo? ¿Hace cuánto tiempo ocurrió?

Big Bang hace 13.700 millones de años.
2. ¿Cuándo y cómo se formo la luz en el Universo?

 a los 300.000 años del Big Bang se hizo la luz paulatinamente, se juntan, recombinan los protones y los neutrones y los electrones y el universo se hace transparente y empieza la materia a juntarse y contraerse dando lugar a estrellas, galaxias...

3. ¿Con qué revolución ocurrida en 1543 empezó la Astronomía moderna? ¿Cuáles fueron las consecuencias e implicaciones sociales de dicha teoría?

Teoria de Copernico: De revolutionibus orbium caelestium. La Tierra ya no permanece inmóvil en el centro del universo, sino que está animada de un doble movimiento: de rotación sobre ella misma, en 24 horas, y de revolución alrededor del Sol, en un año. También establece movimientos similares para los planetas y satélites, configurando un sistema más simple que el de Ptolomeo, aunque mantiene como él los movimientos circulares.
Esta teoría la apoyo más tarde Galileo Galilei, al cual hicieron mentir y negar esta teoría.

4. ¿De qué fenómeno astronómico se dio cuenta Hubble en 1929?

Vio un montón de galaxias alejandose unas de otras a una velocidad proporcional a la distancia entre ellas, esto significa que cuanto mayor es la distancia a una galaxia tanto mas rapidamente se alejara de nosotros. estas pruebas dicen que el big bang inicio una explosion cosmica que sigue todavia hoy en dia. Se dio cuenta de la expansión del universo midiendo el corrimiento al rojo de galaxias distantes.

5. ¿Cuál es el eco del Big Bang? ¿Cómo se ha medido?

Fondo Cósmico de Microondas, con un satélite de la NASA, llamado WMAP.

6. ¿Por qué se dice que somos polvo de estrellas? ¿Cuál es el origen de los elementos químicos que hay en la Tierra? ¿Cómo es la evolución de una estrella?

-Porque nosotros nos formamos de gas que ya estuvo en estrellas, el gas que queda después de que explote una estrella.
-La union de los protones y neutrones formaron el hidrogeno y el helio.
-Las estrellas evolucionan durante millones de años. Nacen cuando se acumula una gran cantidad de materia en un lugar del espacio. Se comprime y se calienta hasta que empieza una reacción nuclear, que consume la materia, convirtiéndola en energía. Las estrellas pequeñas la gastan lentamente y duran más que las grandes.

7. ¿Qué son los exoplanetas? ¿Cómo y cuándo se ha descubierto?

aquel que orbita en torno a una estrella distinta al Sol, constituyendo sistemas solares ajenos al nuestro.
El primero en ser descubierto fue en 1995 por los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz, orbitando a la estrella 51 Pegasi, al cual se le bautizó 51 Pegasi b. Pueden detectarse por pequeñas influencias en relación a la estrella, y siendo así, actualmente ya se conocen alrededor de 200 exoplanetas orbitando otras estrellas; 

8. ¿Qué es la materia oscura? ¿Y la energía oscura? ¿Qué explican cada uno de estos conceptos? ¿Que relación tienen con la materia común?

la materia oscura impide que los gases se dispersen de forma incontrolada, la energia oscura causa la expansión del universo, que los planetas, estrellas.. se separen. La energia oscura está ayudando a la expansión del universo, ya que ahora mismo, en el universo hay mayor porcentaje de energia oscura que de materia oscura, si fuera al contrario, la materia oscura comprimiría todos los elementos en un punto, se irían atrayendo.

9. ¿Qué implicaciones tiene el comprobar que el Universo se este acelerando, o sea que que la expansión del Universo cada vez se realiza a mayor velocidad? ¿Que consecuencias tiene esta aceleración sobre el final del Universo? ¿Como se explica dicha aceleración? ¿Qué es el Big Rip gran desgarro? ¿Por qué lleva aparejado a un gran enfriamiento del Universo?

De ser correcta la teoría de que la expansión del universo se esta acelerando , el resultado último de esta tendencia sería la imposibilidad de seguir viendo cualquier otra galaxia. Esta nueva teoría del fin del Universo ha recibido el nombre de Big Rip.
Que no se sabe con exactitud cuando sucederá, ya que no se sabe la cantidad que existe de energía oscura y cuanto se puede llegar a expandir el universo. 
Es como una lucha entre energía oscura y materia oscura, en la cual la energía oscura va ganando, ya que el universo se está expandiendo, eso quiere decir que se encuentra más nivel de energía oscura que de materia oscura.
El Big Rip dice que si en el universo hay demasiada cantidad de energia oscura, podria acabar en un desgarramiento total de la materia, convirtiendose el universo en particulas subatomicas flotantes que permanecerian para siempre separadas, sin cohesión gravitatoria ni energía alguna.
Este expandimiento sería eterno, ya que dicen que el universo está abierto, donde todos los procesos físicos ocurrirán y todo acabará en la muerte térmica del Universo.

10. Comenta la frase del astrofísico Luis Felipe Rodríguez: "El Universo esta hecho principalmente de ingredientes que aún no entendemos?

Que hay muchos elementos en el universo, que aun están por descubrir, o que no se conoce su funcionamiento.

11. Realiza una biografía del astrofísico Luis Felipe Rodríguez indicando sus principales aportaciones a la ciencia

Luis Felipe Rodríguez Jorge nació el 29 de mayo de 1948 en Mérida, Yucatán.
Es el iniciador en nuestro país de la radioastronomía, importante rama de la astronomía que se inicia en el mundo en la década de los años treinta, y en nuestro país en 1979, con su regreso al país. 

El doctor Rodríguez Jorge realiza investigación principalmente sobre el nacimiento y juventud de las estrellas y sobre las fuentes galácticas de rayos X, en la que él y otros astrónomos mexicanos han realizado contribuciones fundamentales.
 Entre ellas se cuentan el descubrimiento de los flujos bipolares en estrellas jóvenes (1980), la elucidación del mecanismo que excita a los objetos Herbig-Haro (1981, 1985), y la aportación de evidencia de discos protoplanetarios en estrellas jóvenes (1986, 1992, 1996, y 1998). 
Gracias a estudios de este tipo en los últimos años se ha consolidado la idea de que las estrellas jóvenes se forman rodeadas de discos protoplanetarios de gas y polvo cósmico, de los cuales se irán condensando planetas, como ocurrió en el caso de nuestro sistema solar.

Obtuvo el Premio Robert J. Trumpler de la Sociedad Astronómica del Pacífico, el Premio Bruno Rossi de la Sociedad Astronómica Americana, el Premio de Física de la Academia de Ciencias del Tercer Mundo (TWAS) y, en nuestro país, el Premio de la Academia Mexicana de Ciencias, el Premio Universidad Nacional, el Primer Premio Ricardo J. Zevada, y el Premio Nacional de Ciencias. 

domingo, 30 de octubre de 2011

Teoría de relatividad general


Responde:
1. ¿Qué diferencia existe entre el concepto de gravedad desarrollado por Newton y el desarrollado por Einstein?


 Según Newton la gravedad actuaba instantáneamente a cualquier distancia si el sol desapareciera subitamente la Tierra dejaría de notar su atracción y saldría de órbita inmediatamente, ello significaba que el efecto gravitatorio viajaba a una velocidad infinita. Sin embargo la teoria de la relatividad exigia que nada podia ir mas rapido que la luz, en tal caso tras la desaparicion del Sol la Tierra debe tardar 8 minutos en quedarse a oscuras, ya que este es el tiempo que tarda el Sol en llegar a nosotros. Durante 10 años Einstein estudio la posibilidad de estudiar una teoria de la gravedad que resulta coherente con la relatividad especial y en 1915 proupuso una teoria aun mas revolucionaria "la teoria general de la relatividad". Eisntein dio con un nuevo concepto, la gravedad no es una fuerza sino una consecuencia de la curbatura del tejido espacio-temporal.  Segun la relatividad el espacio-tiempo no es plano sino que está  deformado por la distribucion de la masa y la energia que contiene. La masa de un objeto que dice al espacio como debe curvarse y el espacio le dice a la masa como debe moverse, igual que en una superficie elastica, los objetos como la Tierra se mueven siguientedo la trayectoria que la masa de el sol dicta al curvar el espacio, esta curvatura es lo que llamamos gravedad. Según Einstein si el sol desapareciera provocaria una perturbacion en el tejido espacial como una ola en la superficie del agua, de modo que no percibiriamos un cambio en nuestra orbitra hasta que esa ola nos alcanzara, las ondas gravitacionales viajan exactamente a la velocidad de la luz, el conflicto de Newton quedaba resuelto.





2. ¿Cómo afecta la Teoría De la Relatividad General al espacio y al tiempo?


  Segun la relatividad el espacio-tiempo no es plano sino que está  deformado por la distribucion de la masa y la energia que contiene. La masa de un objeto que dice al espacio como debe curvarse y el espacio le dice a la masa como debe moverse, igual que en una superficie elastica, los objetos como la Tierra se mueven siguientedo la trayectoria que la masa que el sol dicta al curvar el espacio, esta curvatura es lo que llamamos gravedad.



3. Hoy en día se pretende unificar las cuatro fuerzas fundamentales (Gravedad, Electromagnética, Nuclear Fuerte y Nuclear Débil) para crear una única teoría que explique del mismo la Relatividad General que la Mecánica Cuántica. Busca información sobre la Teoría de Cuerdas (puede ser vídeos que comentes después, presentación power point, redacción...) que describa en qué consiste.


Hasta ahora, los científicos han descrito los componentes básicos de la materia (átomos y partículas subatómicas) como pequeñas esferas o puntos. La Teoría de Cuerdas afirma que el alma de dichas partículas son hilos vibrantes de energía denominados cuerdas. Las cuerdas vibran de unas formas determinadas dotando a las partículas de sus propiedades únicas, como la masa y la carga. El origen de esta teoría se remonta a 1968 cuando el físico Gabrielle Veneziano descubrió que las ecuaciones de Euler, con 200 años de antigüedad, describían la interacción nuclear fuerte, iniciándose así un movimiento que desembocaría, gracias al físico Leonard Susskind, en la aparición de los hilos vibrantes como interpretación de dicha fórmula.

Todavía existen muchos escépticos, ya que se piensa de una forma completamente diferente a la habitual, el origen de todo no son puntos sino pequeños hilos vibrando. Además de que todavía no se ha realizado ningún experimento que demuestre la existencia de estas cuerdas.

A la hora de explicar esta teoría, aparecen numerosos problemas. El primero de ellos es que afirma la existencia de una partícula hipotética, el taquión, que viaja a velocidades superiores a la de la luz, lo que contradeciría la relatividad de Einstein. También esta teoría requiere de 10 dimensiones, lo que implica alguna dimensión más de las que conocemos, así como anomalías matemáticas o la existencia de partículas sin masa que no se podían descubrir en experimentos. Una de las soluciones a tan complicado problema fue identificar a la partícula sin masa (y que jamás se había observado) como el gravitón, la causante de la interacción gravitatoria a nivel cuántico.

viernes, 21 de octubre de 2011


EPPURE SE MUOVE






En consecuencia, para evitar mayores problemas, Galileo debió soportar un largo y agotador juicio en el que la Inquisición le acusaba de defender el sistema Copernicano. En un momento del juicio, el anciano se postró de rodillas ante los jueces, y con la cabeza inclinada hacia delante, recitó con voz cansina la formula de rigor: negó que el Sol fuese el centro del Universo y admitió que había sido un error enseñarlo así; negó que la tierra girara en torno a su eje y alrrededor del Sol, y admitió que había sido un error enseñarlo así.
La leyenda cuenta que seguidamente, para no ser oído por los sabios inquisidores, susurró: “¡EPPURE SI MUOVE!” (¡y sin embargo se mueve!), frase demoledora que viene a demostrar la tozudez de los hechos frente a la sinrazón.


ACTIVIDAD

  1. Para el sistema heliocéntrico el sol está inmovil y ocupa el centro del Universo, la Tierra y los demás planetas giran alrrededor del Sol, la Luna gira alrrededor de la Tierra, mientras que las estrellas se encontrarían fijas a una lejana esfera móvil. indica cuáles de estas ideas se consideran hoy correctas y cuáles no.
  2. Ideas correctas: El sol está inmóvil y es el centro del universo; la tierra y los demás planetas giran alrededor del sol; la Luna gira alrededor de la Tierra.                                   Ideas erróneas: En cambio las estrellas no se encuentran fijas, sino que se mueven muy rápido a distancias grandes.
  3. Las palabra de Galileo, las pronunciara o no, se han convertido en el símbolo de la fuerza de la razón científica frente a la sinrazón de los prejuicios. Pero no fue el primero que padeció por sus ideas científicas. Otros, como Giordano Bruno, le precedieron. Busca información sobre este último y las circunstancias que le rodearon                                                                                                     Expresó en escritos y conferencias sus ideas acerca de la pluralidad de los mundos y sistemas solares, demostró, aunque con un método equivocado, que el Sol es más grande que la Tierra, el heliocentrismo, la infinitud del espacio y el Universo y el movimiento de los astros, lo cual le traerá una persecución en su contra por parte de la Iglesia Católica y la Inquisición, hasta ser encarcelado durante ocho años, acusado de blasfemia, herejía e inmoralidad, para finalmente ser condenado por herético, impenitente, pertinaz y obstinado, a la hoguera en la que murió el 17 de febrero de 1600 en Roma. 

jueves, 13 de octubre de 2011

El método científico

En el vídeo se pueden ver los pasos que siguió para comprobar si el agua salada es conductora.
El primer paso es plantear un problema o hacer una pregunta y se preguntó si el agua salada era un conductor.
El segundo paso es formular una hipótesis, su palpito era que el agua salada es buena conductora.
El tercer paso es demostrar la hipóesis, beakman puso en contacto dos cables con agua salada que estaban unidos a una bombilla y esta se encendió. Luego quiso saber si lo que realmente era conductor era el agua o la sal. Probó primero con la sal ya que Léster había dicho que ese era el conductor, pero no, no era la sal. Después probó con el agua y tampoco era conductor.
Entonces llegó a la conclusión de que el conductor era el agua salada, la mezcla de agua y sal.
Luego se imaginaron que si el agua salada no conduciera la electricidad deberían plantearse otra hipótesis, pero como no era asi no hizo falta otra hipótesis.

jueves, 29 de septiembre de 2011

La ciencia hoy dia



Hoy en día, la sociedad tiene una actitud ambivalente con respecto a la ciencia. Se da por hecho el continuo aumento del nivel de vida, fruto de los nuevos avances de la ciencia y la tecnología. Pero también se desconfía de la ciencia porque no se entiende.



Contesta a las siguientes preguntas en tu blog de la asignatura:

¿Cuales son los diez avances científicos más importantes que se han producido, a tu juicio, en las últimas décadas?
El acelerador de partículas, el hombre en la luna, investigaciones de las células madre, plutón ya no es un planeta, secuenciación de nuevos genomas, agua en marte, los neutrinos, el cambio climático, truvada, la división de células del cáncer.

¿Te beneficias tú de esos avances?¿Cómo?
De algunos sí, como encontrar un medicamento que te alargue la vida si tienes SIDA, el acelerador de partículas será muy importante porque se descubrirá una célula que cambiaría toda la física
¿Cuales son los problemas más importantes de los últimos años que los científicos y la ciencia deberían tratar de solucionar?

El cambio climático o calentamiento global, intentar pararlo y solucionarlo antes de que empeore más.