Las 7 ecuaciones más importantes de la historia

Comprender la complejidad del universo en su totalidad es imposible. Sin embargo, podemos establecer que un sinfín de fenómenos responden a determinadas condiciones y su comportamiento es predecible o posible de determinar. Asimismo, hay propiedades y leyes universales invariables. Y para todas estas cosas, hay una ecuación que las explica. Así que hoy, te propongo conocer algunas de las ecuaciones que cambiaron la historia.

Conócelas

La partícula de Dios, el Bosón de Higgs

La partícula de Dios, el Bosón de Higgs

Una época dorada para la física cuántica
La física de partículas ha experimentado en las últimas décadas una revolución en el ámbito teórico y experimental. Son dos las causas principales que han hecho posible este gran avance, por un lado la construcción de aceleradores de partículas cada vez más potentes, que permiten lanzar protones a velocidades cercanas a la de la luz para que colisionen con elevadísima energía, y por otro la aplicación de sofisticados sistemas informáticos, que permiten la detección en cámaras digitales y la visualización en pantallas de gran resolución, de las partículas resultantes tras los impactos. El hallazgo continuo de nuevas partículas en estos aceleradores ha conformado un marco teórico-matemático que establece los principios sobre la interacción entre partículas y las fuerzas a las que están sometidas, denominado Modelo Estándar de Física de  Partículas.

Partículas elementales
Han transcurrido ya más de 200 años desde que el científico inglés John Dalton, postuló que el átomo era la parte más pequeña que constituía la materia, siendo además indivisible. Posteriormente se profundizó en la estructura atómica, diferenciando entre un núcleo formado por protones y neutrones y una corteza integrada por los electrones orbitando alrededor del núcleo. Hoy sabemos que los dos primeros tampoco son partículas elementales, ya que están formados por partes más simples. Los dos tipos básicos de partículas son los fermiones (a su vez se dividen en quarks y leptones), que son los constituyentes de la materia corriente, y los bosones, cuya misión es hacer de transmisores de las fuerzas que se generan en las interacciones fundamentales de las partículas.

¿Qué es el bosón de Higgs?
Fue el físico Peter Higgs quién en 1964 postuló la existencia de una “nueva partícula” para dar coherencia y completar el Modelo Estándar. Su propuesta consistió en predecir la existencia de un “campo” que inundaba todo el espacio, siendo el responsable de atribuir masa a algunas partículas subatómicas y a otras no (“campo de Higgs”). Este campo, debería tener asociada una partícula encargada de transmitir esa interacción campo-partícula, de la misma manera que el fotón es el bosón del campo electromagnético, responsable de transmitir la fuerza de interacción entre las partículas con carga eléctrica. La teoría estaba clara y era capaz incluso de asignar masa a las nuevas partículas que se iban descubriendo continuamente en los aceleradores de partículas. De esta manera el bosón de Higgs al interaccionar con las partículas elementales les atribuye una masa determinada, dependiendo de la intensidad de dicha interacción. A modo de símil, sería como una especie de fricción de las partículas con el “campo de Higgs” de manera que las más livianas tendrían más libertad de movimiento y las más pesadas se moverían con mayor dificultad a través de este campo.

El LHC del CERN, pieza clave en el descubrimiento del bosón de Higgs.
El mayor y más potente acelerador de partículas del mundo, el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas) que opera bajo la dirección de la Organización Europea para la Investigación Nuclear, está ubicado en la frontera franco-suiza, cerca de Ginebra. En su interior se produce la colisión de protones a una velocidad cercana a la de la luz. Cuanto mayor sea la energía de las partículas que chocan, más masa tendrán las partículas resultantes de la colisión ( según la famosa ecuación de Einstein, E=m ) y mayor probabilidad existe de que puedan ser detectadas por el LHC. Sin embargo el bosón de Higgs, según el Modelo Estándar es una partícula masiva inestable que se desintegra instantáneamente, siendo imposible ser captada directamente por los detectores. Lo que se observa en ellos y luego se analiza, son las huellas que deja tras su desaparición, partículas más pequeñas como fotones o muones, que si pueden ser detectadas.

Comunicado del gran hallazgo por el CERN
El laboratorio Europeo de Física de Partículas comunicó a principios de Julio, los resultados preliminares de los últimos experimentos llevados a cabo en el LHC, vinculados con la búsqueda del bosón de Higgs. Los responsables de la investigación afirman haber observado una “nueva partícula” en la región de masa entre 125 y 126 giga electrón voltios ( 1 Gev equivale a la masa de un protón). Es el bosón más pesado encontrado hasta ahora y todos los indicios apuntan a que se trata del bosón de Higgs. La probabilidad científica de que pueda ser la partícula buscada hace décadas es de 5 sigma, equivalente a una certeza del 99,99994%.
“Que es un nuevo bosón está claro, aunque todavía tenemos que seguir estudiando las características de las colisiones y partículas observadas para determinar que sin lugar a dudas se trata del bosón de Higgs” , afirmaba el equipo de investigadores del CERN el día del comunicado oficial. Sin embargo el nivel de certeza obtenido a priori, implica una altísima probabilidad de haber dado con la partícula predicha por Higgs y que completa el marco teórico del Modelo Estándar, la pieza que faltaba en el puzle.

¿Partícula de Dios?
El premio Nobel de Física Leon Lederman en su libro “Si el universo es la respuesta, ¿Cuál es la pregunta?” escribió en una de sus páginas “el campo de Higgs, el Modelo Estándar y nuestra imagen de cómo Dios hizo el universo depende de encontrar el bosón de Higgs”. Quizás Lederman, hace ya una década fue demasiado optimista al asignar a la entonces teórica partícula el atributo Divino. Su colega y director científico del CERN Sandro Bertolucci afirmaba hace unos días “El bosón de Higgs del Modelo Estandar no es el final, sino el punto de partida en la investigación del universo más allá de la física conocida”. En este sentido no debemos olvidar que la materia que conocemos, la que palpamos, de la que están formadas las piedras, los planetas y las personas supone sólo el 4% del universo, siendo el resto energía y materia oscura todavía por explorar y descubrir.

Señores que saben mucho de lo que saben, y lo transmiten, y lo disfrutas… Y lo entiendes

Empirika

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Salamanca acoge Empírika, la Feria Iberoamericana de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación.

Esta primera edición del certamen tendrá lugar del 12 al 21 de noviembre de 2010.

Está prevista su celebración cada dos años, comenzando por Salamanca para pasar por São Paulo (Brasil) en 2012, la capital de México en 2014 y Bogotá (Colombia) en 2016. Finalmente, la feria regresará a España en 2018 coincidiendo con la celebración del VIII Centenario de la Universidad de Salamanca.

Daniel Hernández Ruipérez, rector de la universidad salmantina, ha asegurado que “no se trata de una feria al uso”, sino que “pretende ser mucho más e integrar la Ciencia, la divulgación y la cultura en la ciudad y en el público en general”, ya que “la Ciencia es cultura, uno de los grandes aspectos de la cultura”.

Miguel Ángel Quintanilla, director del Instituto de Estudios de Ciencia y Tecnología y promotor de esta iniciativa, ha manifestado que el evento es “una oportunidad para que entren en contacto, las empresas, los científicos y los ciudadanos” y que “por primera vez en Europa se va a realizar un evento de estas características, para potenciar el aspecto científico, económico, empresarial e industrial de Iberoamérica”.

Una de las actividades centrales de la feria serán los stands que las entidades participantes, tanto públicas como privadas, llevarán a Salamanca para dar a conocer el trabajo de investigación que desarrollan, con laboratorios científicos y proyectos concretos. Asimismo los visitantes tendrán la oportunidad de mantener una charla distendida con científicos de renombre dentro de un evento llamado Cafés con Ciencia, entre otras actividades abiertas al público en general.

Exposición Julio Verne, de la imaginación a la realidad

Exposición de Julio Verne

Han transcurrido ya más de cien años de la muerte de Julio Verne, autor de míticas obras como “Viaje al centro de la Tierra”, “20.000 leguas de viaje submarino”, o “La Vuelta al mundo en 80 días”.

Julio Verne era un gran estudioso de la Ciencia y de la Tecnología y logró imaginar muchos de los avances que años más tarde se harían realidad. Sus grandes capacidades de descripción e imaginación unidas a una gran perseverancia, hicieron que fuese el escritor más leído del mundo.
En resumen, la exposición “Julio Verne, de la imaginación a la realidad” pretende ofrecer una muestra de los aspectos más significativos de toda una figura de la literatura clásica, a la vez que nos acerca a los temas científicos y tecnológicos que le inspiraron.
“Todo lo que una persona puede imaginar, otros pueden hacerlo realidad”

Julio Verne
Fecha: 27 de octubre de 2010 – 21 de noviembre de 2010
Museo de la Ciencia de Valladolid

No hay nada más incierto que la percepción del mundo exterior

Autor: Eduard Punset

“No te dejes matar por lo que dice tu cerebro”, le dije. “Si no defendiera mis convicciones, sería un cobarde”, me replicó con rostro sombrío.

“Lo que te estoy sugiriendo es que la percepción de cobarde puede no coincidir con la realidad, de la misma manera que la palabra gato no tiene, necesariamente, ni el color ni la forma del animal que representa”, añadí.

Un vecino de asiento en el AVE en el trayecto Madrid-Barcelona estaba intentando convencerme de que iba a enfrentarse con quien hiciera falta para defender sus convicciones por alguien ultrajadas y sostenía que estaba dispuesto a todo. Yo intentaba transmitirle, sin éxito, algo que aprendí hace más de una década en el despacho de uno de los mayores neuropsicólogos del mundo, Richard Gregory, en la ciudad de Bristol (Gran Bretaña).

Estamos convencidos de que la percepción que tenemos del mundo exterior es la correcta. Creemos a pies juntillas lo que estamos viendo. La verdad es que no hay nada más incierto.

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Ilusión óptica de la página web de Akiyoshi Kitaoka, profesor del Departamento de Psicología de la Ritsumeikan University, en Kyoto, Japón.

Para representar la realidad, nos servimos de palabras o de sensaciones. Es indudable que las palabras, como sugería antes, no tienen ni la forma ni el color de lo que representan: cuando decimos zapato, gato o tenedor, estamos recurriendo a un vocablo que no se parece en nada al objeto que representa. La palabra en cuestión no tiene ni la forma ni el color de un zapato, un gato o un tenedor y, sin embargo, representa esos objetos.

Igual ocurre, o puede ocurrir, con las sensaciones. Puedo sentir la ansiedad provocada por un estímulo exterior o dejarme embriagar por la belleza rojiza de una puesta de Sol. Ahora bien, ¿quién sabe si la realidad de la belleza o la ansiedad representada por la sensación en cuestión es como la mente nos sugiere que es? Sería muy raro y extraordinario que fuera así.

Es posible –estoy dispuesto a aceptarlo– que la percepción que tenemos del universo no sea una ilusión, pero lo que estamos sugiriendo es que la ciencia no es tan objetiva como parece y como a veces se le atribuye. Partimos de algo incierto: una percepción que tiene un soporte material –como unas ondas magnéticas que transmiten un sonido si se trata de un alarido–. Pero dicho soporte material está muy alejado de la palabra o sensación fabulada por nuestro cerebro. Los objetos representados por nuestras palabras o sensaciones son muy distintos del soporte material que los sustenta: fuerzas electromagnéticas u ondas vibratorias.

Partimos de algo incierto y, sobre ese imponderable, la mente lanza una hipótesis que puede o no puede coincidir con la realidad. Lo sabremos recurriendo –para completar este conocimiento– a los datos almacenados en la memoria y a nuestra capacidad para aprender en el futuro. Con estas dos claves urdiremos nuestra visión de la realidad.

Estamos ya en disposición de anticipar dos rasgos que definen la memoria: por un lado, sirve para interpretar una impresión de orden general, pero es, al mismo tiempo, muy imprecisa en el detalle. En otras palabras, no recordamos muy bien los pormenores de un asunto ocurrido en el pasado y, lo que es peor, confundimos la fuente. ¿Quién nos dijo tal cosa o dónde la vimos? Pero, lo que es más grave, está comprobado que el contenido de la memoria está influenciado por nuestras convicciones actuales sobre lo que haya podido ocurrir.

En cuanto a la segunda clave a la que recurrimos para disponer de una representación correcta de la realidad, nuestra capacidad de aprendizaje, resulta que el sistema de enseñanza habría que cambiarlo de arriba abajo, según dicen los especialistas. ¿Alguien sigue pensando –además de mi vecino del AVE– que vale la pena dejarse matar por lo que nos dice el cerebro?