Pregunta a un experto

Seguro que has escuchado hablar de que en el LHC están buscando el bosón de Higgs. Y de que un experimento en Italia ha detectado neutrinos viajando a una velocidad ligeramente superior a la de la luz. Pero, ¿sabes qué es el bosón de Higgs? ¿Y el LHC? ¿Sabías que el interior de este acelerador de partículas es el sitio más frío y 'vacío' del Sistema Solar? ¿Y que continuamente nos atraviesan cientos de millones de neutrinos procedentes del Sol? ¿Que utilizamos la antimateria para detectar enfermedades? Envía tus preguntas sobre estos y otros temas relacionados a un experto del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN). Cada mes publicaremos la respuesta a una pregunta seleccionada entre las recibidas. ¡Participa! Envíanos tu pregunta especificando tus datos e indicando en el asunto "Pregunta a un experto CPAN" a nuestro correo electrónico: comunicacion@i-cpan.es.

De la idea al descubrimiento en 12 pasos

¿Qué pasos llevan desde la idea al descubrimiento en física de partículas? ¿Qué requisitos ha de tener una observación en uno de los detectores del LHC para considerarse nueva física, un genuino descubrimiento? Te lo explicamos en doce pasos.

¿Cómo funciona la estadística en física de partículas para proclamar un descubrimiento?

El 15 de diciembre, representantes de las dos mayores colaboraciones del LHC, CMS y ATLAS, presentaron en el CERN sus resultados obtenidos en 2015 utilizando 13 teraeletronvoltios (TeV). Entre ellos destaca el indicio de una nueva partícula con una masa de 750 gigaeletrónvoltios (GeV). Este 'exceso' tiene una significancia local de 3,6 sigma en el caso de ATLAS, pero tan solo una significancia global de 1,2 sigma. En física de partículas para anunciar un descubrimiento es necesario alcanzar 5 sigma. Pero, ¿qué quieren decir estos sigma y que la significancia sea global o local?

Nuevo ciclo de colisiones con iones pesados en LHC. ¿Qué hay de nuevo?

Además del nuevo récord de energía a la que funcionan los experimentos del LHC desde junio de 2015, por primera vez en este periodo de funcionamiento con iones de plomo el experimento LHCb se suma a la tarea con ALICE, ATLAS y CMS. ¿La razón? La geometría 'peculiar' de su espectrómetro, situado en un ángulo bajo respecto de donde se producen sus colisiones, permiten obtener información extraordinaria para conocer la naturaleza de los estados formados en esas colisiones. Lo explica Cibrán Santamarina, investigador de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) en LHCb.

¿La gravedad es un efecto de la curvatura del espacio-tiempo o una fuerza por intercambio de gravitones?

Es uno de los grandes retos de la Física. ¿Cómo casar las concepciones de la gravedad de la teoría de la Relatividad de Einstein con el mundo cuántico de la física de partículas?

¿Cuáles son los objetivos de física del Run 2 del LHC?

¿Y después del Higgs, qué? Es la pregunta que se hacen los científicos ante el siguiente ciclo de funcionamiento del LHC. Si en apenas dos años, funcionando con una energía 'de prueba', el acelerador del CERN fue capaz de encontrar la partícula más escurridiza, el bosón de Higgs, propuesta medio siglo antes... ¿qué será capaz de encontrar funcionando a casi el doble de su energía? Alberto Casas, del Instituto de Física Teórica (IFT, UAM-CSIC) nos explica qué podemos esperar en este segundo ciclo de funcionamiento (Run 2).

¿Qué hay que hacer para volver a poner en marcha en LHC?

Volver a poner en marcha el mayor acelerador de partículas del mundo no es tan sencillo como apretar un botón. Hacen falta muchas operaciones y coordinación entre equipos para devolver la vida al Gran Colisionador de Hadrones (LHC), una máquina de 27 kilómetros de circunferencia con miles de conexiones que funciona en condiciones extremas. Reyes Alemany, física e ingeniera española, explica desde la sala de control del CERN qué están haciendo para que todo funcione correctamente ante el segundo ciclo de funcionamiento (Run 2).

¿Qué operaciones de mantenimiento se han hecho en el LHC en los últimos dos años?

El mayor y más potente acelerador de partículas del mundo lleva dos años parado. Ha sido sometido a un mantenimiento que, a partir del próximo mes de marzo, le permitirá alcanzar una energía en sus colisiones de 13 TeV, casi el doble que el ciclo anterior y muy cercana a la de su energía de diseño. Teresa Rodrigo Anoro, representante española en el comité científico del CERN y una de las físicas experimentales con más trayectoria en España, explica qué se ha hecho en estos dos años de parada técnica.

¿Qué implicaciones tienen los nuevos resultados de Planck para la detección de las 'huellas' del Big Bang anunciado por BICEP2?

Fue el hallazgo científico del año. En marzo, científicos del telescopio BICEP2 anunciaron la detección de las huellas de las ondas gravitacionales producidas tras el Big Bang. Era la primera evidencia de la teoría de la inflación cósmica, que explica la expansión ultrarrápida del universo. Pero, ¿cuál es el peso que tenía en esa medida el polvo galáctico? Nuevos resultados del satélite europeo Planck arrojan luz al asunto.

¿Qué significa que el Universo se encuentra en una fase inestable o metaestable y qué tiene que ver con el campo de Higgs?

Stephen Hawking escribe en el prólogo de 'Starmus, 50 Years of Man in Space' que el Universo se encuentra en una fase inestable o metaestable, y que cualquier perturbación podría causar su destrucción. El culpable de este cataclismo sería no otro que el bosón de Higgs. ¿Qué significa todo esto? ¿Existe 'realmente' una posibilidad de que el campo de Higgs sea el causante de la destrucción del Universo?

Todo lo que siempre quiso saber sobre agujeros negros (y no se atrevía a preguntar)

¿Qué ocurre con la luz cuando llega a un agujero negro? Los agujeros negros, ¿emiten algún tipo de materia? ¿Qué pasaría cuando chocan dos agujeros negros? ¿Y cuando orbitan dos o más de estos objetos masivos? Esta 'singularidad' del espacio-tiempo es uno de los temas más atractivos de la Física. Pregunta Bogdan Borovschi, alumno de Ingeniería Informática de Valencia. Responde Alberto Aparici, responsable de la divulgación en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC,CSIC-UV).

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