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Esta vez parece que no, pero cuando pase algo gordo, ¿cómo nos vamos a enterar?

Donde nos se refiere a los que no estamos metidos en el ajo aunque seamos más o menos aficionados (o profesionales, pero de otra cosa; como la enseñanza secundaria, en mi caso)

Según dice Peter Woit, parece que esta vez tampoco ha habido un gran descubrimiento en física de partículas. El “pico”  aparecido en los datos del detector CDF del acelerador Tevatron en Fermilab (que llegó al New York Times  y del que hablé aquí y aquí) no sería confirmado mañana (10 de junio e 2011)  en un seminario en el que se van a presentar datos relevantes por parte de DØ, el otro detector del Tevatron (si lees los comentarios a la entrada del blog de Woit verás que es más complicado que eso, pero bueno…).

ACTUALIZACIÓN (10 DE JUNIO, 2011): Ya es oficial: DØ no ve nada que no sea consistente con el modelo estándar y así es como lo cuenta Ian Sample en The Guardian (este peridista científico es autor de Massive, un muy buen libro de divulgación sobre física de partículas). Más detalles en los sitios de siempre (Dorigo, Jester) y en esto, del mismo Fermilab. En español está Francis.

Ahora se tienen que sentar los de CDF y DØ a encontrar el origen de esa discrepancia, probablemente relacionada con lo complejo que es analizar estos datos experimentales y sacar resultados, tal como cuenta aquí Pauline Gagnon, del experimento ATLAS.

Y ahora, una pregunta interesante para los aficionados, pero también para profesores, cuya obligación (e inclinación, en mi caso) no se limita a enseñar una serie de contenidos establecidos. También incluye el hacer ver a los alumnos que se sigue haciendo ciencia ahora mismo y hablar sobre cómo se hace (desde la elección de temas a investigar, la financiación, el personal…) y cómo se discute, comunica y valida. Todo ello, lo sé bien, muy complicado y muy  lejos de las tristes menciones al método científico de manual:

Cuando pase algo gordo, ¿cómo nos vamos a enterar?

Pues parece que a través de los blogs de físicos de partículas profesionales  y aficionados más o menos próximos (a menudo gente con formación científica que se ha dedicado a otras cosas…) en los que a menudo se recogen rumores del mundillo. Algunos de esos blogs (que no voy a clasificar pues no siempre sabría) son A Quantum Diaries Survivor (de Tommaso Dorigo), Not Even Wrong (Peter Woit), Résonaances (Jester), viXra log (Philip Gibbs)… Para leer algo de eso en español conviene estar atentos a Francis (th)E mule Science’s News y a Ciencia Kanija.

Respecto al CERN, dice James Gillies, su jefe de prensa que ellos no van a filtrar noticiones (aunque lo puedan hacer miembros particulares de los experimentos). Por curiosidad, hablemos un poquito de lo que pasó allí la última vez que hicieron un descubrimiento gordo, gordo, el de las partículas W y Z, mediadoras de la interacción débil.

Por ejemplo, aquí nos cuentan la (versión oficial de la) historia, que terminó en la bonita rueda de prensa de la foto de más abajo (qué gran ocasión para leer Nobel Dreams; se non è vero, è ben trovato)

Conferencia de prensa para anunciar el descubrimiento de la partícula W el 25 de enero de 1983. Fuente: CERN

Aunque con toda seguridad en aquellos tiempos los humanos eran parecidos (y por tanto había rumores, cotilleos, papeles olvidados causalmente en lugares estratégicos…) lo que no había era una internet como la de hoy con sus blogs y sus blogueros, su twitter y sus twitteros.

Una cosa que merece estudiar es si entonces había, y en qué medida hay ahora, lo que en inglés se llama hype y que se podría traducir como circo mediático (a escala, claro). Afortunadamente, hasta llegar a los extremos de la vida de arsénico aún falta mucho…

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¿Una nueva partícula descubierta en CDF?

Estamos hablando de “cazar picos” [e intentando ver si podemos aprender algo de física de partículas en el instituto] y, a lo mejor, los físicos del detector CDF en el acelerador Tevatron han cazado uno, y sería una presa bien gorda…. El pico que presentaron hace como un mes no sólo no se desvanece, sino que se hace más fuerte…

ACTUALIZACIÓN: Pero luego (el 10 de junio) van los del otro experimento del Tevatron, DØ, y dicen que ellos no ven nada… Más detalles aquí, aquí y aquí y la gráfica correspondiente más abajo. Merecerá la pena hablar de los posibles motivos de la discrepancia (todo esto que nos pueden parecer “datos experimentales” lo son, pero no tan “limpios” como nos podemos creer, ya que siempre implican el uso de modelos, para empezar…).

Distribución de masa invariante para parejas de jets producidos en asociación con una partícula W. Fuente: Colaboración CDF, 30 de mayo de 2011

En el apéndice 2.1 de ¿Cómo saber si se ha descubierto una partícula? ya hablaba de esta posible nueva partícula. Con los nuevos datos que hay casi un més después (más sucesos estudiados en CDF) la posibilidad de que se trate de una fluctuación aleatoria ha disminuido bastante (con pocos datos una desviación al azar es más probable que con muchos).

Tras las noticias de hace un mes en CMS y ATLAS (y supongo que en DØ) ha habido gente que ha dejado lo que estaba haciendo para ponerse a toda prisa a analizar sus datos de W + 2 jets. Parece que no han visto nada raro, de momento.

Nos lo cuentan aquí, aquí (traducido aquí al castellano por Kanijo) o aquí, pero todavía no hay que lanzar las campanas al vuelo, que bien podría ser un problema con los modelos que se usan para el fondo (que, restado a los datos “brutos” daría lugar al supuesto pico; ver esta explicación de Francis). Aquí hay más información en castellano, también de Francis y este es otro enlace interesante (en inglés).

A continuación la gráfica correspondiente al análisis de DØ. La línea de puntos un poco por debajo de 150 GeV es la señal de CDF y ahí no hay nada…

Distribución de masa invariante para parejas de jets producidos en asociación con una partícula W. Fuente: Colaboración DØ, 10 de junio de 2011

 

¿Cómo saber si se ha descubierto una partícula? (Parte 2)

A la caza de picos (bump hunting)

En la parte 1 mostré una portada bastante escandalosa del Daily Mail, con científicos histéricos en masa y todo…

¿A qué venía esa supuesta histeria de los físicos? Pues desde mediados de abril venían circulando por los blogs rumores sobre un documento interno de ATLAS que podría indicar el descubrimiento del bosón de Higgs. Asociada al documento está el siguiente gráfico de la “distribución de masa invariante para pares de fotones bla, bla, bla…”:

¿El bosón de Higgs visto en ATLAS?
fig 1:Un "pico" en la gráfica, ¿es el bosón de Higgs? (foto: ATLAS)

En lugar de bajar continuamente como hace la línea azul (ahora mismo no importa lo que sea), los puntos negros que representan a los datos parecen tener un “pico” algo por encima de los 115 GeV. ¿Se había descubierto la particula de Higgs con una masa de algo más de 115 GeV?

Pero no todos los periódicos son iguales. Los lectores de otro diario británico, The Guardian, tienen la suerte de poder leer el blog de Jonathan Butterworth, un físico del experimento ATLAS procedente de UCL  (University College London). Allí habló sobre los rumores el 25 de abril y publicó el 11 de mayo la siguiente gráfica, fruto de bastantes más datos y un análisis más detallado:

fig. 2: Si no hay pico, no hay Higgs... (foto ATLAS)

De manera similar, unas semanas antes, otro pico en un resultado preliminar del detector CDF de Fermilab podría indicar la existencia de una nueva partícula:

Así que de alguna manera, los picos en las distribuciones de masa invariante indican partículas. Complicado, ¿no? Habrá que explicarse…

Empezaremos con otra foto en la que Sam Ting y parte de su equipo muestran orgullosos el pico que acaban de cazar…

Continúa en la parte 3

Ting, su equipo  y su resonancia
Cortesía de Brookhaven National Laboratory, publicado bajo una licencia de Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.0 Generic (CC BY-NC-ND 2.0)

¿Cómo saber si se ha descubierto una partícula? (Parte 1)

El objetivo de  ¿Cómo saber si se ha descubierto una partícula? (en 5 partes) es responder a esta pregunta de manera comprensible para un público amplio, pero no superficial. Eso implica un tira y afloja entre ambos polos que -siendo como soy profesor de enseñanza secundaria- he resuelto dirigiendo esto a quien enseñe, haya cursado o esté cursando un bachillerato de ciencias.

Mi intención es que, tras esta serie de artículos, los lectores sepan con cierta precisión qué es lo que hacen los físicos de partículas para poder decir que han descubierto una nueva. Y no sólo eso, sino que sean capaces de utilizar datos reales del detector CMS del LHC para “redescubrir” una partícula  a través del ejercicio J/\psi de las masterclasses internacionales de física de partículas del experimento CMS. Ni que decir tiene que se trata de un ejercicio simplificado al que le falta un montón de letra pequeña, pero aun así nos da una idea mucho más ajustada que la que podríamos obtener leyendo únicamente divulgación.

Allons – y!

Llevamos unos meses oyendo rumores de que se ha descubierto el bosón de Higgs (en el detector ATLAS del acelerador  LHC en el CERN)  o cosas aún más exóticas (en el detector CDF del Tevatron en Fermilab). Esta noticia publicada en el Daily Mail es una muestra -que no pretende ser representativa, sino más bien graciosa– de lo que dicen los medios:

presunto higgs en el Daily Mail
"histeria de masas" entre los científicos por el posible descubrimiento del bosón de Higgs

Esto fue a finales de abril de 2011, pero es que unas semanas antes circularon rumores de un descubrimiento quizás aún más exótico. Ahora una muestra de la noticia en el New York Times:

algo raro en el tevatrón
Los físicos se mantienen expectantes al haberse vislumbrado algo excitante en un laboratorio de física de partículas, según el New York Times.

¿Podríamos aprender nosotros -los que no somos físicos de partículas- cómo se sabe que se ha descubierto una nueva partícula?

Desde luego, no es tan fácil como sugiere este cómic de xkcd pero sí que podemos hacernos una idea bastante ajustada de lo que hacen los físicos de partículas (incluso trabajando nosotros mismos con datos reales del LHC) aunque eso será otro día

Continúa en la parte 2

Declaración de intenciones: Física de partículas, ciencia y espectáculo.

Una cosa es lo que hacen los físicos de altas energías mientras están trabajando y otra es la imagen que nos llega…

Por ejemplo, esto se leía en el ABC de ayer, 22 de junio de 2008 (Anna Grau, p. 99 de la edición de Madrid):

El fin del mundo tendrá que esperar

Casi desde el principio ha habido miedos y suspicacias con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés, esta vez) más propios de la época de Galileo. Lo cual quizás no sea tan raro si se considera que estamos hablando de una revolución científica comparable.

Toma ya… Sin entrar (aún) en eso del fin del mundo, “una revolución científica comparable”  (a la de Galileo). O esto otro, firmado por Mónica Salomone, que se leía en El País el pasado 20 de mayo en un artículo (léanlo aquí) titulado ¿Dios creó al hombre o el hombre creó a Dios?:

Los físicos están pletóricos este año porque gracias al acelerador de partículas LHC, que pronto empezará a funcionar cerca de Ginebra, podrán por fin buscar una partícula fundamental que explica el origen de la masa, y a la que llaman la partícula de Dios.

Bueno, pues yo quiero averiguar qué es “de verdad” el LHC, para qué se ha construido, si la partícula de Higgs es divina o por qué hay gente (seria) que se refiere así a ella, si se puede descubrir de la misma manera que se descubre en la selva una nueva especie vegetal o no…

Soy profesor de física y química en secundaria, estudié física y me quiero enterar ,y el esfuerzo de escribirlo para que otros lo entiendan siempre ayuda. Si alguien más lo lee y le sirve de algo, me alegraré aún más.