En realidad son decenas de hechos los que despertaron la atención tanto de nosotros como de ustedes, pero acá quisimos resumir a los más importantes. De seguro son discutibles porque tuvimos que dejar al margen uno que otro que ustedes pueden encontrar tanto o más relevante que estos. Por ello, siéntanse libre de también rememorar en los comentarios los que más les llamó la atención a ustedes en el año que acaba hoy.

Esta es nuestra selección:

Desafiando a la física y a nosotros mismos

Comenzó a meter ruido a fines del 2010 y comenzó este año saltando definitivamente al estrellato como la primera máquina en derrotar al humano (y de manera más que categórica) en el programa Jeopardy. IBM Watson se convirtió en una celebridad mundial, pero lo suyo no eran los flashes ni palear la dominación de la humanidad, sino más bien ayudar. Así tras una suerte de crisis vocacional, ya decidió dedicarse a dar una mano a quienes padecen de cáncer. Así también se ganó el reconocimiento de ustedes con la Pila de Oro FW al Invento del 2011.

También entre los hitos más destacables en el terreno de la ciencia, tras cinco años de trabajo, se logró confeccionar el primer mapa del cerebro humano que detalla su anatomía, estructura nerviosa y actividad genética al mismo tiempo. Un atlas para todo el mundo y que este año que viene debiera tener importantes avances (como incorporar cerebros femeninos para comparar).

Pero de seguro lo que se robo la película este año fue la física y los cuestionamientos fundamentales a ella misma. Por un lado, gran polémica estalló con el experimento que arrojó que existían partículas capaces de viajar más rápido que la luz, desafiando irrespetuosamente la teoría de la relatividad de Einstein. Luego salieron a desmentirlo, a corroborarlo de vuelta y a cuestionarlo una vez más. Aún no está zanjada la discusión, por lo que habrá que seguir pendientes en 2012.

Y por otra parte, el bendito bosón de Higgs. La partícula que supuestamente podría explicar el origen del universo se niega a mostrarse, pero los científicos del CERN están convencidos de que anda por ahí y que lograrán capturarla. Se filtraron documentos que probaban su existencia y nada. Luego pensaron que lo habían logrado, pero no, y aunque ya tienen más indicios, confían en que este año será definitorio.

A la conquista de Marte

El “planeta rojo” se ha vuelto una verdadera obsesión para la comunidad científica y si bien este año la NASA decidió olvidarse del rover Spirit, su gemelo Opportunity finalmente llegó al cráter Endeavour y hace poco se lanzó el Curiosity, que debiera comenzar a reportar importante información a partir del segundo semestre del año que está por partir.

Así mismo, otro objetivo fue Mercurio, hacia donde finalmente llegó la sonda Messenger, reportando imágenes impresionantes desde su órbita.

Programas espaciales y telescopios

El 2011 marcó el punto final para las tres décadas del Programa Espacial estadounidense con la última misión del transbordador Atlantis, pero casi al mismo tiempo China lanzó al espacio su nave espacial Shenzhou 8 e inició la construcción de su propia estación espacial.

Y así como en Chile inició sus operaciones el observatorio ALMA, el telescopio SETI vio comprometida su búsqueda de vida extraterrestre, pero luego de unos meses cerrado por falta de financiamiento, Jodie Foster salió a su rescate.

Descubrimiento de planetas habitables y otras gracias

Perdí la cuenta de la cantidad de planetas y exoplanetas similares a la Tierra y habitables que fueron surgiendo en el año, pero probablemente el más significativo sea el Kepler-22b, pero junto con este hubo otros varios hallazgos significativos en el espacio.

Para destacar, recordamos al planeta hecho de diamante sólido, la cuarta luna de Plutón, el anillo antimateria descubierto alrededor de la Tierra y también los moretones en nuestra galaxia que validarían la teoría del multiverso.

Ese sería nuestro recuento científico y espacial del 2011. ¿Cuál fue para ustedes el hecho más importante del año en este campo?

Links:

• Recuento de 2011: Empresas, gadgets y la web (FayerWayer)
• Recuento de 2011: Política, protestas y redes sociales (FayerWayer)

La estructura creada por el físico danés Sascha Mehlhase, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, conserva un alto nivel de detalle. Abarca un espacio de 100x50x50 centímetros, con 9.500 piezas colocadas en alrededor de 81 horas de trabajo (48 horas para confeccionar el modelo en 3D y 33 horas para armarlo) distribuidas en muchos fines de semana y ratos libres.

Y por si no puedes encontrar tu propio bosón-ladrillo, pronto estará disponible un manual de construcción del ATLAS para que puedas hacerlo aparecer.

Acá una galería de la estructura:

Link: Physicist creates $2,600 Lego model of LHC ATLAS detector (Yahoo News)

Se trata de otro tipo de bosón, uno más agitado, compuesto por un quark y un antiquark unidos. ¿Y qué tiene de importante? No mucho por ahora, pero la manera en que ambos quarks están hermanados revela más información respecto de la interacción nuclear fuerte y ello podría ser de mucha utilidad a la hora de intentar identificar al díscolo bosón de Higgs.

“Mientras mejor comprendamos la interacción fuerte, más entenderemos gran parte de la información que vemos, que generalmente son los antecedentes de las cosas más fascinantes que estamos buscando, como el Higgs. Entonces, esto ayuda a resolver ese entendimiento básico que tenemos y necesitamos para hacer la nueva física”, explicó a BBC News el profesor Roger Jones, que trabaja en el detector Atlas del LHC.

Paso a paso, dijo un famoso entrenador de fútbol…

Link: LHC reports discovery of its first new particle (BBC)

Los experimentos realizados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) concluyeron que no fue posible descartar la presencia del modelo estándar de Higgs y -aún más importante- midieron “un modesto exceso de eventos” en cinco canales diferentes, algo que es significativo porque es consistente con la teoría de Higgs. Pero la diferencia es tan pequeña que no ofrece evidencia concluyente de la existencia de la mentada partícula.

Ambos equipos (CMS y Atlas) observaron picos en la información con una masa cercana a los 124 o 125 gigaelectronvoltios (GeV), que entonces podría ser la que mejor se ajusta al modelo estándar de la física de partículas.

En resumen, se logró reducir las regiones donde creen que vaya a aparecer y ahora enfocarán sus esfuerzos en rangos de masa o energía más bajos. Suponen que para el próximo año haya suficiente información como para determinar de manera definitiva si el bosón de Higgs existe o no. Por el momento, la búsqueda persiste.

A seguir esperando…

Link: CERN physicists find hint of Higgs boson (Cnet vía VeoVerde)

Al menos, según palabras de un respetado científico del laboratorio Cern, la próxima semana espera ver “el primer atisbo” del escurridizo bosón, que es el principal objetivo del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y con el que se explicaría el origen del universo.

En la cita, dos equipos que operan el acelerador de partículas -Atlas y CMS- entregarán los resultados de sus investigaciones, donde destacarían diez candidatos que muestran evidencia del bosón. Dichos candidatos fueron tomados de los restos de 350.000 billones de colisiones con los mencionados detectores.

A sentarse cómodos a la espera del supuestamente revelador anuncio del hallazgo de la “partícula de Dios”. El martes les contamos.

Link: Cern scientist expects ‘first glimpse’ of Higgs boson (BBC)

La idea es que los voluntarios descarguen un cliente llamado LHC@home, que utilizará el poder computacional sobrante del PC de tu casa para, en conjunto con los demás PCs que tengan descargado el cliente, simular colisiones a alta energía de protones. Los resultados que se obtengan de aquí serán comparados con los datos experimentales del verdadero LHC, con el objetivo de reducir los objetos que pueden resultar de interés para descubrir el mencionado bosón.

El cliente estaba disponible hasta ahora sólo para algunos científicos con grandes computadores, pero ahora con la versión 2.0 del mismo se ha expandido a PCs hogareños comunes.

Más adelante, la “nube de voluntarios” que estaría funcionando como un supercomputador virtual, según el CERN, podrá ayudar también a procesar otras tareas diferentes a los choques de protones. “Los mayores beneficios de la ciberciencia ciudadana es para los investigadores en regiones en desarrollo, que tienen recursos limitados para computadores y mano de obra. Los voluntarios online pueden aumentar los recursos disponibles para investigación enormemente a un bajo costo. Esta es una tendencia que estamos comprometidos a impulsar”, afirmó Sergio Bertolucci, director de Investigación y Computación Científica en el CERN.

Links:
- LHC@home (CERN)
- Join the hunt for the Higgs boson or help coordinate disaster relief with CERN’s citizen cyberscience centre (STFC)

(c) CERN

El CERN espera conocer una de las claves de cómo funciona el universo el 21 de diciembre a fines de 2012, indicó el director general del centro, Rolf Heuer. La pregunta respecto de si existe o no el bosón de Higgs podrá resolverse una vez que el Gran Colisionador de Hadrones reúna suficientes estadísticas, trabajo que debería estar completado para entonces.

El bosón de Higgs es una partícula hipotética que da sustento al modelo estándar de la física, una colección de teorías que explican cómo funciona el universo. El bosón explicaría por qué algunas partículas tienen masa y otras no.

“Podremos resolver la pregunta de Shakespeare respecto al bosón de Higgs – ser o no ser – para fines del próximo año”, dijo Heuer en la Conferencia de Física de Alta Energía que se realiza en Europa.

Los físicos ya tienen algunas pistas respecto de dónde mirar para encontrar el bosón. “Para el bosón de Higgs, sabemos todo menos si es que existe”, dijo Heuer. Los científicos que trabajan en CMS, uno de los detectores del Gran Colisionador, indicaron el viernes que posiblemente observaron el famoso bosón, pero que necesitan más datos para comprobarlo.

También en Tevatron, el colisionador que está en Estados Unidos, científicos han dicho que posiblemente estarían cerca de encontrarlo para fines de 2012.

Link: Cern: Higgs boson answer to come by end of 2012 (ZDNET)

El bosón de Higgs es una partícula que, según el modelo estándar de la física de partículas, debería existir, pero que nunca ha sido observada. El bosón explicaría el origen de la masa en las partículas, entre otras cosas, y daría sustento a varias teorías de la física que no han podido ser comprobadas.

El documento detalla el descubrimiento de algo, que podría ser el bosón de Higgs o bien podría ser otra cosa – no queda claro. Se trata de una filtración – que no ha sido analizada en profundidad ni corregida – , así que no hay que emocionarse mucho todavía.

De acuerdo al documento, se detectó un rango de energía donde se observa un exceso de fotones, que podrían ser resultado de la presencia de las partículas de Higgs. Esto significa que los científicos ahora saben más o menos dónde estarían ubicados los famosos bosones. “El presente resultado es la primera observación definitiva de física más allá del modelo estándar. Emocionantes nuevas físicas, incluyendo nuevas partículas, se puede esperar encontrar en un futuro muy cercano”, señala parte del memo.

Todavía no hay confirmación respecto a si el documento es real o falso. Aún en caso de ser verdadero, se trata de datos que todavía son preliminares, por lo que lo mejor es esperar un poco para ver si el CERN puede hacer un anuncio con pruebas y datos concretos del posible descubrimiento.

Link: Overexcited rumors of LHC Higgs Boson discovery (Discovery News)

Acelerador Tevatron

La carrera por encontrar el esquivo Bosón de Higgs (también conocida como “Partícula de Dios”), podría verse reducida a un sólo competidor a partir de septiembre de este año.

Hasta hoy son dos los laboratorios que trabajan a contrarreloj para encontrar dicha partícula: el acelerador Tevatron ubicado en el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Estados Unidos) y el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), localizado en las instalaciones de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en la frontera franco-suiza.

El primero lleva 25 años en funcionamiento y sus impulsores apostaban a mantenerlo en funcionamiento hasta el año 2014, mientras que el LHC lleva poco más de dos años en funcionamiento luego de sortear una serie de problemas técnicos.

Lamentablemente el mes pasado el Fermilab anunció que su propuesta de extender la operación del Tevatron por otros tres años había sido rechazada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos, bajo el argumento de que se encontraban en un entorno fiscal muy desafiante para mantener operativos este y otros proyectos científicos.

De concretarse la medida anunciada por el Fermilab el acelerador Tevatron podría mantenerse en operaciones hasta septiembre de este año, dejando al LHC como el único acelerador capaz de encontrar el Bosón de Higgs.

Claro que no todo son malas noticias respecto a esta materia, ya que los encargados del LHC señalaron que existe una alta probabilidad de que este no se detenga a fines de este año como estaba originalmente programado (con la finalidad de realizar una serie de mejoras técnicas), sino que dicha medida se aplace hasta fines del próximo año.

Lo anterior según algunos científicos a cargo del acelerador podría acortar los plazos para encontrar la “partícula de Dios”, algo que con seguridad sería muy bien recibido en el mundo de la Física de partículas.

Link: Opposite Spins: The LHC Accelerates Higgs Search as the U.S. Shutters Its Tevatron (Scientific American)

En concreto, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) no nace cuando se aprueba su construcción (en el año 1995), sino que mucho tiempo antes cuando un grupo de científicos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) idean la construcción de un acelerador y colisionador de partículas de grandes dimensiones.

La idea de los científicos era lograr dar respuesta a una serie de inquietudes que seguían dando vueltas en el mundo científico, y que sin una “máquina” de estas dimensiones serían muy difíciles de responder.

Esquivando obstáculos

Los primeros obstáculos que debieron enfrentar estaban directamente relacionados con la construcción del LHC: ¿cómo se diseña, se costea y se construye un experimiento absolutamente nuevo y del que no existe nada similar?

Para avanzar en el proyecto los científicos debieron diseñarlo completo sin siquiera unir un cable de forma física, a partir de este diseño se estimaron los costos involucrados y el tiempo requerido para su construcción.

Finalmente se logró construir el túnel de 27 kilómetros de circunferencia en la frontera franco-suiza, convirtiéndose en el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Se calcula que más de 2.000 físicos de 34 países, cientos de universidades y laboratorios participaron en su construcción.

Nace una nueva red de datos

La información generada en cada una de los experimentos es tal que fue necesario construir una red de datos especial para manejar tal cantidad de información, llamada Grid, que combina cables de fibra óptica y elementos de la internet común que usamos día a día, con el objetivo de analizar los datos de manera distribuída.

Sólo los datos que provienen de los detectores alcanzan aproximadamente a 300 Gb/s (los que pasan por un filtro que busca los llamados “eventos interesantes”, que reducen la información a unos 300 Mb/s).

En total en forma diaria se generan unos 27 Terabytes de datos, los que son enviados a once instituciones académicas ubicadas en Europa, Asia y Norteamérica (existiendo otras 150 instituciones que reciben parte de esa información).

Experimentos Principales

Cinco son los experimentos principales del LHC: ATLAS y CMS son detectores de partículas de propósito general; mientras que los otros tres (LHCb, ALICE y TOTEM), son también detectores pero más pequeños y especializados.

En términos simples el objetivo principal del LHC es poner a prueba el Modelo Estándar de la física, aunque sin duda alguna el experimento que ha generado mayor connotación pública se relaciona con la búsqueda de la partícula conocida como bosón de Higgs (o más también llamada para efectos dramáticos “la partícula de Dios”, que vendría a explicar el origen de la materia en el universo). Para lograr encontrar esta partícula es necesario recrear condiciones similares a las ocurridas segundos después del Big Bang.

El LHC y la destrucción del mundo

Una de las grandes polémicas previo a la puesta en marcha del LHC era si éste podía destruir al mundo. En teoría, la colisión de los hadrones podría causar como “efecto secundario” la generación de hoyos negros, que como se sabe, absorben todo lo que hay alrededor gracias a su poderoso campo gravitatorio.

Los científicos hablan de estos temas como si se tratara de algo tan cotidiano como lavar los platos, y muchas veces sus llamados a la calma fueron malentendidos. Nunca se desmintió la posibilidad de que apareciera un hoyo negro, aunque se indicó que si se llegaban a  generar, serían tan pequeños que se evaporarían en un instante, sin causar daño alguno.

Aún con esta explicación, hubo gente que se suicidó a causa de la histeria pensando que el 2012 se había adelantado gracias al LHC, mientras que los científicos del proyecto recibieron múltiples amenazas si seguían adelante con su trabajo.

Otros elaboraron teorías todavía más espectaculares, como que los responsables de los continuos retrasos en la puesta en marcha eran viajeros en el tiempo, o que el mismísimo Dios estaba en contra del proyecto.

Pese a todas las maldiciones y contratiempos, el LHC pudo ponerse en marcha a fines de marzo de este año, logrando en menos de un mes encontrar un “beauty quark” (quark fondo) junto con confirmar la ecuación de Einstein (aquella que dice que es posible crear masa a partir de energía pura: E=mc2).

Los próximos pasos

Hacia fines del próximo año el LHC detendrá sus motores por un año para realizar los ajustes necesarios de manera de alcanzar energías de hasta 14 TeV. Posteriormente el colisionador será nuevamente intervenido en el año 2016, con la finalidad de modernizar sus aceleradores preliminares y los detectores.

Estos trabajos obligarán a manetenerlo fuera de operaciones hasta el año 2020. El cronograma de trabajos señala que para el año 2035 el colisionador será nuevamente modernizado, de manera que la energía de sus haces alcancen los 16,5 TeV (generando 33 TeV cuando choquen ambos haces).

Representación gráfica del experimento realizado hoy (c) Bolek Pietrzyk / CERN

Las celebraciones de hoy al interior del centro de control del LHC representan la culminación de una etapa en la vida de este acelerador de partículas, una que se extendió por 25 largos años durante los cuales centenares de científicos e ingenieros trabajaron para dar vida a uno de los “laboratorios experimentales” más importantes construidos hasta ahora.

Su diseño está pensado para hacer que colisionen haces de hadrones (específicamente protones), con la finalidad de examinar tanto la validez como los límites del Modelo Estándar (describe las relaciones entre las interacciones fundamentales conocidas entre partículas elementales que componen toda la materia) y que corresponde al marco teórico de la física de partículas.

El éxito de las colisiones realizadas durante esta mañana marcan el inicio de una nueva etapa para el LHC, descrita por Rolf Heuer (Director General del CERN) como

La serie más grande de nuevos descubrimientos potenciales que los físicos de partículas han visto en más de una década

Durante los próximos dos años se espera que gracias al LHC sea posible descubrir partículas supersimétricas, las que constituyen cerca de un cuarto del Universo. Además, se podrá explorar la posibilidad de encontrar nuevas partículas masivas y lo que los científicos han denominado como dimensiones “extra” (además de las tres que se conocen actualmente); junto con la continuación de la investigación sobre la asimetría materia-antimateria, buscando responder las razones por las cuales ambas no se exterminaron mutuamente luego de ocurrido el Big Bang.

Pero eso no son los únicos descubrimientos a cargo del LHC, porque uno de los objetivos principales es encontrar la esquiva partícula denominada como “Bosón de Higgs“. La importancia de esta radica en que con ella sería posible explicar la masa de otras partículas fundamentales, junto con muchos otros aspectos de la estructura de la materia.

A partir de ahora es que la denominada Computing Grid (red de distribución diseñada por el CERN con un flujo de datos de 300 Mbs) cobrará vida, siendo la responsable de transportar los datos obtenidos por el LHC hacia miles de científicos alrededor del mundo (junto con unos dos mil estudiantes que preparan sus tesis de doctorado).

Click aqui para ver el video.

Links:
- Phew, It Works! Science Begins at the LHC (Wired)
- CERN

(cc) solarnu - Flickr

No sé ustedes, pero cuando leí el titular de esta noticia vi “LHC rompe…” me empecé a asustar. Menos mal que sólo rompieron un récord y no el tejido de la realidad.

Resulta que desde su retorno a las operaciones el 21 de noviembre, el LHC ha estado funcionando con un nivel de energía bastante discreto: nada más 450.000 millones de electronvoltios [eV], una unidad de medida equivalente a la energía cinética de un electrón acelerado por una diferencia de potencial de 1 volt en el vacío. Al mismo tiempo, han estado experimentando con choques de protones de baja energía, tan baja que son más bien choquecitos o topones.

Este fin de semana, los científicos a cargo estaban algo más entusiastas y le subieron levemente la potencia al rayo conductor, alcanzando un nivel de energía de nada menos que 1.18 billones de electronvoltios y rompiendo con esto el récord mundial, que desde el año 2001 estaba en manos del acelerador Tevatron de Illinois, el cual había marcado 980.000 millones de eV.

Si les parece poco llamativo haber superado el récord por tan poco, no olviden que el LHC está recién calentando motores. Su proyección para cuando alcance el régimen permanente es operar con un nivel de energía de 7 billones de eV.

Link: Large Hadron Collider sets world energy record (BBC)

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) logró revivir luego de un extenso período de reparaciones y fallas, para beneplácito del mundo científico y el temor de quienes creen que con sus experimentos se estaría poniendo en riesgo el futuro de la humanidad.

Recordemos que la planificación original contemplaba su puesta en marcha en Septiembre del año pasado, pero una seria falla lo dejó inutilizado por varios meses. Posteriormente una serie de sucesos provocó que muchos levantaran varias teorías, entre las que se encontraba una que apuntaba a Dios como el responsable de los problemas en el LHC.

Durante la noche de ayer un haz de protones (de baja energía) logró recorrer unas 500 veces el túnel del LHC completo, posteriormente se le inyectó un segundo haz que también logró dar múltiples vueltas al túnel. En ambos casos los haces lograron ser detectados por los instrumentos científicos encargados de los experimientos, para luego detectar las trazas de las partículas que recorrieron el túnel gracias a una detección del tipo de bloque de haz, lo que comprobó que la prueba había resultado todo un éxito.

Ahora se espera que las primeras colisiones de baja energía se realicen durante la próxima semana.

Link: COVERAGE OF FRIDAY’S KICK-OFF OF 2009 LHC OPERATIONS (Vía CHW)

(cc) Wikipedia

Producto de los problemas en los que se encuentra sumido el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ya aparecen los primeros candidatos que desean obtener el gran trofeo, encontrar el esquivo Bosón de Higgs.

Recordemos que el Gran Colisionador sufrió una avería eléctrica y la fuga de helio, por lo que se encuentra en reparaciones hasta nuevo aviso. Razón por la cual un grupo de científicos estadounidenses han decidido entrar en competencia con sus amigos Europeos, con el objetivo de encontrar la denominada “Partícula de Dios”.

Los responsables del acelerador norteamericano Tevatrón han logrado extender su vida útil por dos años más, asegurando que tienen un 50% de posibilidades de tener éxito con sus experimentos.

Según sus “amigos” del viejo continente, la potencia que posee el LHC permitiría recrear las condiciones que se dieron en el Universo luego del Big Bang, cosa que el acelerador norteamericano no sería capaz de realizar.

Se espera que el LHC logre estar en funcionamiento nuevamente hacia Septiembre de este año, por lo que la competencia para esa fecha estaría desatada.

Link: Race for ‘God particle’ heats up (BBC News)