Resultados preliminares apuntan a la confirmación a 5 sigma de la anomalía Wjj observada en CDF del Fermilab, aunque aún sin explicación

Se confirma a 5 sigma la anomalía alrededor de Mjj=150 GeV/c² observada en las colisiones W+jj del experimento CDF del Fermilab, cerca de Chicago, que fue malinterpretada por algunos como evidencia de un bosón de Higgs ”exótico.” Observada a 3,2 sigma tras estudiar 4,3 /fb de datos, se ha ratificado con 3 /fb de datos adicionales, totalizando 7,3 /fb de colisiones. Ahora bien, esta confirmación no garantiza la existencia de alguna nueva partícula ni de física más allá del modelo estándar, ya que la anomalía aparece al comparar datos experimentales con datos teóricos y podría ocurrir que los datos teóricos no estuvieran bien calculados. La simulación mediante métodos de Montecarlo de la producción en las colisiones protón-antiprotón a 1,96 TeV c.m. de un bosón W acompañado de dos chorros de partículas hadronizadas es muy complicada y podría presentar cierta incertidumbre. Además, todavía no se ha publicado ni la confirmación ni la refutación de este resultado experimental por parte del otro detector del Fermilab, DZero, ni tampoco de ninguno de los grandes detectores del LHC del CERN (ATLAS y CMS); el anuncio de la refutación en el LHC utilizó muy pocos datos de colisiones (sólo las de 2010) por lo que tiene poca confianza estadísticas. Con los datos de colisiones que ya ha obtenido el LHC del CERN en 2011 (unos 0,6 /fb de colisiones) debería de ser posible confirmar la anomalía o refutarla, así que habrá que estar atentos a las próximas conferencias  en física de partículas elementales a ver si en alguna de ellas se presenta este resultado (tan esperado por mucha gente).

Los nuevos resultados sobre la anomalía se han presentado en la charla de Giovanni Punzi, “Searches for the Higgs Boson,” 23th Rencontres de Blois, May 30, 2011. Según Punzi, esta anomalía no es debida a un cálculo incorrecto del efecto del quark top en este tipo de colisiones. Un resultado tan interesante como este aparece discutido en multitud de blogs de física de partículas elementales. Quisiera destacar a Tommaso Dorigo, “CDF W JJ Resonance Closer To 5 Sigma Now,” A Quantum Diaries Survivor, May 31st 2011, quien nos explica en detalle las figuras que abren esta entrada y nos recuerda que si la anomalía tiene su origen en un error en el cálculo mediante métodos de Montecarlo de los eventos de fondo (lo más razonable), entonces también será observada en DZero y en el LHC (porque usan los mismos métodos de Montecarlo para estimar el fondo). También puedes leer a Sean Carroll, “Anomaly at the Tevatron Might Be Something Real?,” Cosmic Variance, May 30th, 2011; Philip Gibbs, “Rencontres de Blois,” viXra log, May 31, 2011; Jester, “CDF: Wjj bump almost 5 sigma!!!,” Monday, 30 May 2011; Lubos Motl, “CDF: Wjj 150 GeV bump grows to almost 5 sigma,” The Reference Frame, May 31, 2011; entre otros.

Hay dos posibilidades. La primera es que  se detecte el error en las simulaciones de Montecarlo  de las colisiones de fondo y se mejoren los programas de predicción de este tipo de colisiones. La segunda es que se confirme que esta anomalía no es un problema de las simulaciones de Montecarlo, lo que implicará la existencia de nueva física más allá del modelo estándar. En ambos casos las consecuencias de esta anomalía serán importantes. ¿Qué nueva física podría estar oculta en esta anomalía? El artículo que presentó la anomalía ya ha recibido casi 50 citas en el último par de meses y las propuestas teóricas son de los más diverso. En este blog ya discutimos un par de posibilidades: “Un tecnopión de 150 GeV/c² podría ser la explicación de la anomalía observada en el Tevatrón del Fermilab,” 7 abril 2011; y “Un bosón Z’ leptofóbico logra explicar varias anomalías a 3 sigma observadas en el Tevatrón del Fermilab,” 4 abril 2011. Pero hay muchas otras propuestas, demasiadas para discutirlas en detalle aquí.

PS: He cambido el título por el comentario de Alberto Ruiz, que tiene razón al afirmar que los resultados preliminares en relación a la confirmación a 5 sigma de la anomalía no han sido todavía aceptados por la colaboración CDF del Fermilab; su análisis aún sigue en curso. Aún así, me parece un resultado muy interesante del que hay que tenía que hacerme eco en este blog.

PS (05 junio): La Colaboración CDF del Fermilab ha confirmado el resultado que abre esta entrada en la conferencia Rencontres de Blois: El pico se ha vuelto más pronunciado tras analizar 7,3 /fb de datos, aunque su significación no llega hasta 4,8 como se pensaba sino sólo hsata 4,1 sigma (A. Annovia et al. (CDF Collaboration), “Invariant Mass Distribution of Jet Pairs Produced in Association with a W boson in ppbar Collisions at √s = 1.96 TeV“).

Cursos sobre los problemas del milenio en Barcelona del 1 al 3 de junio de 2011

Mañana, miércoles 1 de junio, me encontraré en Barcelona asistiendo a las Jornadas Científicas “Los Problemas del Milenio” organizadas por la Real Sociedad Matemática Española (RSME) con motivo de su Centenario, organizadas conjuntamente por la Facultad de Matemáticas y el IMUB de la Universidad de Barcelona. Tres días completos, en los que cada mañana y cada tarde se impartirá un curso sobre cada uno de los seis problemas del Instituto Clay que quedan pendientes (los enlaces en cada charla corresponden a las notas en PDF de cada curso, que están gratuitas en la web):

1. Diego Córdoba (CSIC), “Las ecuaciones de Navier-Stokes,” miércoles 1 de junio por la mañana.
2. Óscar García Prada (CSIC), “Existencia de Yang-Mills y del salto de masa,” miércoles 1 de junio por la tarde.
3. Ricardo Pérez Marco (CNRS), “La hipótesis de Riemann,” jueves 2 de junio por la mañana.
4. Víctor Rotger (Universidad Politécnica de Cataluña), “La conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer,” jueves 2 de junio por la tarde.
5. Luis Miguel Pardo (Universidad de Cantabria), “P versus NP,” viernes 3 de junio por la mañana.
6. Vicente Muñoz (Universidad Complutense de Madrid), “La conjetura de Hodge,”  viernes 3 de junio por la tarde.

Cada curso está dividido en tres partes, según su nivel: estudiantes de segundo ciclo, profesores en general e investigadores en el área. Para los que no puedan asistir, las notas de los cursos están disponibles en la página del programa (también en los enlaces de más arriba). Esta notas no están divididas en estos tres niveles, aunque algunas presentan cierta progresión en dicho sentido.

No puedo garantizar que mantenga activo este blog durante los próximos días, al menos hasta el sábado.

Sobre si Bessel demostró en 1838 que la Tierra gira alrededor del Sol

“¿Cómo es la Tierra? Muchos libros siguen diciendo que hasta que Colón fue a América todo el mundo pensaba que la Tierra era plana. Eso es totalmente falso. Seis siglos antes de Cristo los griegos ya habían demostrado lógicamente que la Tierra es una esfera y dos siglos antes de Cristo ya habían medido el tamaño de la Tierra con gran exactitud. Y dos siglos antes de Cristo, Aristarco de Samos determinó el tamaño de la Luna, la distancia de la Tierra a la Luna, propuso como mínimo una distancia de 10 millones de kilómetros para la distancia entre la Tierra y el Sol, y llegó a proponer que el Sol es el centro de todos los movimientos de los planetas. No hubo que esperar hasta Copérnico como se dice, para la gran revolución de Copérnico. Lo único que hizo Copérnico fue repetir lo que había dicho Aristarco 18 siglos antes. Lo que pasa es que ni Aristarco, ni Copérnico, ni Galileo podían demostrar que la Tierra se mueve alrededor del Sol. Parece obvio que si en enero uno está a 10 millones de kilómetros del Sol a la izquierda y en junio a 10 millones de kilómetros del Sol a la derecha, parece obvio que con esa distancia debería cambiar el paisaje de las estrellas. Y no cambia. Y como no se podía medir este cambio no se tomó como ciencia la idea de que la Tierra va alrededor del Sol en tiempo de Aristarco, ni tampoco en tiempo de Copérnico. Incluso Galileo se equivocó creyendo que tenía una prueba de este movimiento de la Tierra, pero no la tenía. Hubo que esperar hasta 1838 para por fin detectar este pequeñísimo cambio de lugar de alguna estrella cercano como resultado del movimiento de la Tierra en su órbita.”

Este extracto lo podéis oir en contexto en el minuto 10:40 de la interesante conferencia del jesuita Manuel María Carreira, “El origen del universo,” XIV Ciclo de Conferencias 2009-2010 Humanidades, Ingeniería y Arquitectura, Universidad Politécnica de Madrid, 21 de octubre de 2009.

En 1838, fue Bessel quien logró medir el paralaje de una estrella, lo que según Carreira confirmó el heliocentrismo. Yo quisiera recordar a todos que en un modelo geocéntrico basta centrar el paisaje de las estrellas en el Sol para obtener exactamente el mismo resultado para el paralaje. La medida de Bessel no logra diferenciar entre el modelo heliocéntrico y el modelo geocéntrico modificado de esta forma.

Si todo el mundo lo sabe, por qué nadie lo cuenta… el paripé del Día de las Fuerzas Armadas

¡Indignados! Padres que han aguantado con sus hijos desde primeras horas de la mañana del domingo para colocarse en un buen sitio a la hora de ver el Desfile del Día de las Fuerzas Armadas en el Paseo del Parque de Málaga. Miles de malagueños esperando durante horas al sol un desfile de las fuerzas armadas que al final no ven, porque no lo ha habido por recortes en el gasto. Sólo 250 militares han desfilado. Sólo una representación. Empezó a las 12:01 y acabó a las 12:20. Una decepción para miles de malagueños que se sienten engañados. Han perdido una mañana de domingo porque ni el Rey, ni ZP, ni Chacón, ni Griñán, ni De la Torre (el alcalde) les han avisado de que no habría desfile sino “representación de desfile,” un simple teatrillo. Todo el mundo sabía que así iba a ser, salvo los malagueños… será que somos unos torpes. 

Tal es el grado de indignación de los asistentes que, enfrente del Hotel AC (antiguo Hotel Málaga Palacio), justo al lado de la Catedral, se pide la dimisión de Zapatero, se insulta a los invitados del acto y se increpa a la policía. Muchos padres de familia huyen del jaleo, por miedo a represalias por parte de la policía.

En prensa algunos medios se han hecho eco de la indignación de los malagueños:

“La Policía carga contra un grupo de espectadores que protestaba porque no ha habido desfile,” Diario Sur, 29 mayo 2011. Y parece que todo el mundo sabía que “desde hace unos años y como medida de austeridad, el Gobierno decidió que en el Día de las Fuerzas Armadas no habría desfile militar -quedando éste reservado única y exclusivamente para el Día de la Hispanidad, el 12 de octubre- sino solo un homenaje a la bandera y a los caídos por España.”

A. M. Romero, “Un numeroso grupo de ciudadanos protesta airadamente por la ausencia de desfile. Los agentes de la Policía Nacional y Local tuvieron que intervenir ante los insultos a los autobuses y coches de autoridades e invitados,” Diario Sur, 30 mayo 2011.

Pablo Bujalance, “Día de las fuerzas armadas “De la rendición a la ira.” Todos queremos más, y más… Lo que amaneció como una fiesta popular derivó al chasco a medida que cundía la certeza de que no se iba a celebrar el desfile que esperaban muchos · Cada uno llevó la rojigualda a su gusto, y hubo para todos,” Málaga Hoy, 30 mayo 2011.

Leonor García, “Cierre con abucheos e incidentes. La ausencia de un desfile desató la furia de algunos espectadores, que tiraron vallas y arrojaron objetos contra los autobuses que transportaban a parte de autoridades e invitados. No hubo heridos ni tampoco detenidos,” Diario de Sevilla, 30 mayo 2011.

Por cierto, yo no estuve en el desfile; me enteré del jaleo en el Rincón de la Victoria tomando pescaíto en un chiringuito. Quienes me lo contaron estaban muy indignados.

Vive la vida con una sonrisa, tu salud lo agradecerá

“Ron Gutman analiza una serie de estudios sobre la sonrisa y revela algunos resultados sorprendentes. ¿Sabías que la sonrisa puede predecir la longevidad? ¿Y que una simple sonrisa tiene un efecto medible en el bienestar general? Prepárate para activar algunos músculos faciales mientras aprendes más acerca de este comportamiento evolutivamente contagioso.” En TED Talk con subtítulos en español.

La solución al problema más urgente del movimiento 15-M y del Rey de España

Alumnos de Formación Profesional del IES Francisco de Goya con el coche eficiente que participará en una carrera internacional (coche construido íntegramente por ellos).

“¿Qué tienen en común el movimiento 15-M y el Rey de España? Que ambos han reclamado esta semana soluciones urgentes al desempleo juvenil, que supera el 45%.” Los jóvenes esperan cambios y el Gobierno los promete. La solución puede ser el modelo alemán: trabajar y estudiar a la vez, cobrando por ello. “Mientras España sufre la tasa de paro juvenil más alta de Europa, Alemania, Austria u Holanda están en el extremo opuesto, con tasas entre el 7% y el 10%. En Suiza es del 3,8%, una de las más bajas del mundo. ¿Cómo es posible? Los expertos coinciden: el sistema de formación profesional dual instaurado en estos países es la clave del éxito.” “Si se implantara un sistema similar en España la reducción del paro juvenil sería radical. El problema es que llevamos 30 años sin hacer nada al respecto.” Nos lo ha contado Manuel Ángel Méndez, “Antídoto: formación dual alemana,” Negocios, Suplemento dominical de El País, 29 mayo 2011. La primera frase está extraída de Carmen Sánchez-Silva, “Condenados a tiempo parcial. La solución al paro juvenil sigue apuntando al empleo precario,” Negocios, Suplemento dominical de El País, 29 mayo 2011.

“Un modelo contrastado durante años en el que todos ganan. Las empresas forman talento adaptado a sus necesidades y los jóvenes adquieren experiencia y consiguen su primer empleo a los 20 o los 21 años. Alemania es el paradigma de este sistema. Cada año el 56% de sus jóvenes opta por la formación profesional (FP), una de las tasas más altas de la OCDE. Solo el 36% escoge la universidad (en España es el doble). La FP goza allí del prestigio que no tiene en nuestro país. Desde 1969 está regulada por ley y las empresas la utilizan como fuente continua de talento. Los estudiantes pueden enrolarse desde los 16 años a cursos de dos o tres años de duración. En ellos dedican casi la mitad del tiempo a realizar prácticas remuneradas en compañías, entre 500 y 800 euros al mes, y cotizando a la Seguridad Social. Lo mejor: el 78% de los jóvenes es contratado al finalizar el programa. Gobierno y empresas corren con los gastos, los sindicatos apoyan sin fisuras y las cámaras de comercio gestionan la relación entre las firmas y los centros de formación. En Alemania las empresas pagan 18.000 euros por año y curso. Al finalizar la formación pueden contratar a estudiantes perfectamente instruidos. El resultado es una de las tasas de paro juvenil más bajas de la historia de Alemania, un 7,9%.”

“La canciller alemana Angela Merkel lucha por atraer jóvenes parados españoles para alimentar la veloz recuperación de su economía. Según el Instituto de Economía Alemana de Colonia, el país necesita 117.000 profesionales especializados en matemáticas, ciencias naturales, informática y técnica. Ni la enseñanza dual ni el sistema universitario dan abasto para generar suficiente mano de obra cualificada.”

¿Está España preparada para implantar el modelo alemán? ¿También lograría reducir el paro juvenil en España?

Por cierto, la foto que abre esta entrada está extraída de esta noticia.

La ciencia de la Champions League mientras uno ve el partido entre el Barcelona y el Manchester

No me gusta el fútbol, pero estoy delante del televisor viendo la final de la Champions League entre el Barcelona y el Manchester, así que tendré que procrastinar gracias a Google Scholar para no aburrirme.

Yo siempre se lo digo a mis alumnos cuando les veo con muletas o con una escayola, ¿qué, jugando al fútbol? Y la mayoría de las veces acierto. Porque el fútbol es un deporte de contacto muy peligroso, más aún para los jugadores profesionales. El riesgo de lesiones entre los jugadores de fútbol de la UEFA Champions League es mayor que entre los jugadores de los equipos nacionales que intervienen en competiciones internacionales. Así lo concluyeron los estudios de M. Waldén, M. Hägglund, J. Ekstrand, “UEFA Champions League study: a prospective study of injuries in professional football during the 2001–2002 season,” British Journal of Sports Medicine 39: 542-546, 2005; y J. Ekstrand, M. Hägglund, M. Waldén, “Injury incidence and injury patterns in professional football: the UEFA injury study,” British Journal of Sports Medicine 45: 553-558, 2011. El primero de estos estudios siguió las lesiones durante la temporada de 2001-2002 de 266 jugadores de 11 clubes de 5 países europeos, mucho de los cuales pertenecen a los equipos nacionales de sus propios países. Se registraron 658 lesiones, es decir, unas 9,4 ± 3,2 lesiones por cada 1000 horas de juego. El riesgo de lesiones por partido es mucho mayor para los equipos ingleses y holandeses (41,8 ± 3,3 lesiones por cada 1000 horas jugadas), que para los equipos franceses, italianos y españoles (24,0 ±  7,9). El 15% de las lesiones son graves (requieren una baja de al menos 4 semanas). El segundo de estos estudios amplió el estudio a las temporadas de 2001 a 2008. Para los 23 equipos estudiados se registraon 4.483 lesiones, es decir, unas 8,0 lesiones cada 1000 horas. El número de lesiones cada 1000 horas durante los partidos (27,5) es mucho mayor que durante los entrenamientos (4,1). No se observó ninguna tendencia en la serie temporal de lesiones que indica que la competición europea sea en 2008 más dura que en 2001. Menos mal. Aún así, espero que este partido entre Barcelona y Manchester sea “limpio” y el “juego duro” no acabe siendo lo que recuerden mañana la mayoría de los aficionados. El Barça ya ha marcado su primer gol y el Manchester ha empatado (no sin polémica).

¿Qué pasará en el partido? La matemática y la estadística no pueden ofrecer ninguna respuesta. “No debe olvidarse que uno de los ingredientes “básicos” del fútbol es la capacidad de que cualquier equipo puede vencer a cualquier otro equipo; por ello, la probabilidad de un resultado “sorpresa” es bastante alta y estas “sorpresas” difícilmente pueden ser recogidas por los modelos matemáticos.” Alfredo G. Hernández-Díaz, Ramón Sala Garrido, Rafael Caballero Fernández, “Estimación de parámetros del rating ELO para la liga de fútbol española 2009/2010,” XVIII Jornadas ASEPUMA, Santiago de Compostela 2010, Anales de ASEPUMA, 18: 507. Ha marcado el Barcelona un segundo tanto, mientras yo estaba leyendo cómo ha evolucionado su eficiencia defensiva y su eficiencia ofensiva en la liga española desde 2002/2003 hasta 2009/2010. Como es un artículo en español te dejo que lo disfrutes a tu ritmo: Lourdes Canós Darós, Maria Jose Canós Darós y R. Sala Garrido, “Productividad y Eficiencia en Liga Española de Fútbol. (2002/03-2009/10),” XVIII Jornadas ASEPUMA, Santiago de Compostela 2010, Anales de ASEPUMA, 18: 507. Nuevo gol del Barcelona, con un 3-1 es difícil que pierda. Me ha gustado el artículo de Dimitris Karlis & Ioannis Ntzoufras, “Robust fitting of football prediction models,” IMA Journal of Management Mathematics 22: 171-182, 2011 [copia gratis].

El FC Barcelona logra una nueva Champions. ¡Enhorabuena a todos los culés!

Ha acabado el partido mientras leía Kimio Kase et al., “Real Madrid CF – FC Barcelona: Análisis de las estrategias económica y deportiva el período 2000-2006,” IESE Business School, CSBM, Junio 2006. “En Europa, el fútbol es el deporte más popular y tanto el Real Madrid CF como el FC Barcelona son referentes en términos de aficionados, audiencias e ingresos. Ambas entidades deportivas se han matenido como “clubes” deportivos, cuando la mayoría de los clubes de fútbol en España han pasado a ser sociedades anónimas deportivas. En el período 2000-2003, el Real Madrid CF partía de una delicada situación económica que pudo resolver equilibrando el presupuesto y saneando la estructura del balance gracias a la venta de la ciudad deportiva; en el ámbito deportivo, alcanzó dos Campeonatos de Liga a nivel nacional, una Champions League y una Copa Intercontinental. En el mismo período, el FC Barcelona incurrió en un desfase presupuestario importante que agravó la difícil situación económica del club; en el ámbito deportivo no consiguió éxito alguno. En el período 2003-2006, el Real Madrid CF mantuvo una situación económica saneada, logrando ser “el club (de fútbol) más rico del mundo;” sin embargo, no logró alcanzar ningún éxito deportivo. Por el contrario, el FC Barcelona ha mejorado su equilibrio presupuestario anual, aunque no la complicada situación de su balance; en cambio, ha obtenido relevantes éxitos deportivos: dos Campeonatos de Liga y una UEFA Champions League.” Recuerda, el artículo está escrito en 2006. Las conclusiones, al final, te dejo que las leas tú. A mí no me han convencido.

Cuándo se anunciarán los primeros resultados con colisiones de 2011 en el LHC del CERN

Este evento difotónico observado en ATLAS es espectacular, pero se observó el año pasado. Todavía no se ha publicado ningún artículo en ninguna revista, congreso o seminario que presente el análisis de colisiones en el LHC del CERN obtenidas durante 2011. ¿Qué depararán dichas colisiones? El evento que abre esta entrada fue obtenido el 14 de octubre de 2010 y muestra una colisión en la que se producen dos fotones que abandonan el punto de colisión en direcciones opuestas con una masa en su centro de masas de Mγγ = 679 GeV, ¿qué se puede haber desintegrado de esta forma? En el año 2010 tras el análisis de 36 /pb (inversos de picobarn) de datos de colisiones se observaron 8090 eventos difotónicos, 1650 de los cuales tenían  Mγγ > 120 GeV, y 13 de los cuales tenían Mγγ > 500 GeV. ¿Qué son estos eventos difotónicos de alta energía? Podría tratarse de un evento G→γγ, la primera evidencia de un gravitón. ¿Especulativo? Sí, lo es, pero ya se han obtenido más de 500 /pb = 0,5 /fb de datos de colisiones en el LHC, en los que deberían ocultarse más de 175 eventos de este tipo. ¿Qué deparará el análisis de todos esos datos? Nadie espera grandes sorpresas, pero incluso los indicios podrían apuntar a algo grande… Esta figura y la siguiente han sido extraídas de la charla de Mayoko Kataoka, “Search for new Physics with Di-photon in ATLAS,” Electroweak & beyond SM, Photon 2011, 26 May 2011.

Las figuras con pocos datos de colisiones son siempre sugerentes. Se observan curvas que nos llevan a profundas elucubraciones, como cuando vemos a una voluptuosa mujer embutida en su vestido y ponemos en marcha los rayos X de nuestra imaginación (el que esto escribe es hombre, que las lectoras cambien mujer por hombre). Pero conforme el número de datos crece muchas de estas curvas se suavizan y se desvelan los derroteros que nos conducen de nuevo al punto de partida, a confirmar el modelo estándar de las partículas elementales, una de las teorías más bellas y más profundas que el hombre ha desarrollado durante el siglo XX.

¿Cuándo se publicarán los primeros análisis de los datos de colisiones de 2011 en el LHC? Realmente nadie lo sabe, pero muchos estamos expectantes a cada nuevo artículo que surge en el CERN, a cada nueva conferencia, a cada nuevo seminario, … somos frikis de la física de partículas y disfrutamos siéndolo. Philip Gibbs, “Seminar Watch,” viXra log, May 27, 2011, apuesta por la conferencia “Physics at LHC 2011” que se celebrará entre el 5 y el 11 de junio. Valerie Jamieson, “CERN press chief: We’ll never plug blockbuster leaks,” New Scientist 18 May 2011, apuesta por los seminarios internos del CERN de la serie “Joint EP/PP/LPCC” (en el pasado han sido utilizados para dicho tipo de anuncios). Pero lo que hay que tener claro es que los resultados espectaculares no se esperan para este verano, ni siquiera para finales de este año. Yo creo que las grandes sorpresas en el LHC serán la salsa del próximo verano, el verano de 2012, muchas de las cuales tendrán su confirmación definitiva en la primavera o verano de 2013.

Estamos a punto de tocar con los dedos el algodón de las nubes. Me preguntaba mi hijo si las nubes son comestibles y si lo son qué sabor tendrán; ¿sabrán igual que las nubes de algodón de azúcar? Me preguntaba si los gigantes se las comen, ¿harán agujeros en las nubes por los que caerán hasta el suelo? Porque todo el mundo sabe que los gigantes viven en las nubes.

PS: Me gustaría aclarar qué quiero decir cuando digo que no espero sorpresas tras el análisis de los datos de colisiones del LHC durante este año (2011). Durante este verano se obtendrán 1/fb de datos de colisiones y en otoño se alcanzarán los 2/fb, e incluso puede que más aún. Con 1/fb de datos hay mucha “nueva física” que podría ser encontrada o podrá ser refutada. Por ejemplo, una cuarta generación de partículas elementales. Prácticamente todo el espacio de parámetros posibles será explorado en el LHC con 1/fb de colisiones. Así que para finales del verano (con suerte a mediados de agosto) sabremos si hay una cuarta familia de quarks y leptones o si no la hay. También hay otros fenómenos asociados a “nueva física” que podrán ser descartados con sólo 1/fb de datos (como muchos modelos supersimétricos). Sin embargo, en mi opinión personal, no soy experto, la mayoría de las cosas más interesantes en física de partículas (el Higgs, la supersimetría, dimensiones extra, etc.) tendrán que esperar a que se acumulen más datos.

Publicado en Science: Puertas lógicas implementadas mediante espintrónica

Muchos creen que el futuro de la ley de Moore pasa por los avances en espintrónica. La idea es utilizar el espín de los electrones para implementar operaciones booleanas utilizando puertas lógicas (AND, OR, NOT) sin necesidad de mover los electrones a través de cables. Khajetoorians et al. publican en Science un método para implementar operaciones lógicas utilizando el espín de los electrones en átomos individuales sin que haya que mover dichos electrones entre átomos vecinos, basta aplicar un campo magnético externo controlable. Para la fabricación a escala atómica de estos dispositivos utilizan la tecnología del microscopio de efecto túnel, herramienta que también usan para la lectura de los estados de las puertas lógicas. Por ahora estas nuevas tecnologías están limitadas por el tamaño del circuito combinacional implementado y sólo se han logrado implementar circuitos muy sencillos. Sin embargo, según los autores, nada limita la escalabilidad de la idea. El artículo técnico es de Alexander Ako Khajetoorians, Jens Wiebe, Bruno Chilian, Roland Wiesendanger, “Realizing All-Spin–Based Logic Operations Atom by Atom,” Science 332: 1062-1064, 27 May 2011. Se hacen eco de dicho artículo Andreas Heinrich y Sebastian Loth, “Physics: A Logical Use for Atoms,” Perspective, Science 332: 1039-1040, 27 May 2011.

En las tecnologías microelectrónicas convencionales los bits de información están representados en la carga almacenada en condensadores y son procesados ​​por puertas lógicas basadas ​​en transistores. Cualquier otra tecnología que pretenda sustituir al silicio debe ofrecer ambas cosas, un mecanismo fácil, rápido y eficiente para almacenar la información y otro mecanismo similar para realizar las operaciones lógicas. La espintrónica ofrece una buena solución al primer problema: el almacenamiento de información en los espines de los electrones permite una escritura y lectura de la información de alta velocidad y con un consumo de energía reducido. Sin embargo, las soluciones espintrónicas al segundo problema, la implementación de puertas lógicas, todavía están en fase emergente. Por ello el artículo de Khajetoorians et al. es un importante paso hacia adelante en las tecnologías espintrónicas. Aún así, hay que recordar que la fabricación de este tipo de nanodispositivos es lenta y complicada ya que colocar uno a uno los átomos en un sustrato adecuado utilizando una punta de un microscopio de efecto túnel.

Cada átomo puede estar en dos estados diferentes |0> o |1> dependiendo de la orientación de su magnetización. Khajetoorians et al. han construido cadenas lineales de estos átomos (cadenas antiferromagnéticas, porque acarrean un espín) en las que los átomos actúan como las cuentas de un collar de perlas. Estas cadenas están conectadas a dos imanes controlables capaces de inyectar pulsos de campo magnético en la cadena de átomos. Estos imanes con forma triangular actúan como señales de entrada del dispositivo. En la figura que abre esta entrada tenéis una imagen de este dispositivo incluyendo su funcionamiento observado mediante un microscopio de efecto túnel. En la figura las dos entradas son α y β; en la entrada α el estado se cambia de 1 a 0, o de 0 a 1 aplicando sendos pulsos magnéticos de +1,75 T y de −1,75 T, resp.; en la entrada β el estado cambia de 1 a 0, o de 0 a 1 aplicando pulsos magnéticos de −0,4 T y +0,4 T, resp. En la figura se muestra la actuación de una puerta lógica tipo OR (una disyunción lógica); los informáticos e ingenieros electrónicos notarán que Heinrich y Loth han utilizado el símbolo de una puerta AND en lugar de una OR en su figura; yo no he querido arreglar este error y he copiado su figura en la parte superior de la mía como ellos lo han presentado. Os recuerdo a los demás la diferencia; en una puerta AND la tabla de verdad es 00→0, 01→0, 10→0, y 11→1, pero en una puerta OR es 00→0, 01→1, 10→1, y 11→1; la parte inferior de la figura que abre esta entrada está extraída del artículo de Khajetoorians et al. y muestra una puerta OR (pero no presentan el símbolo circuital correspondiente en su artículo).

En resumen, aunque muchos dirán que implementar una puerta OR o una puerta NOT, solamente, es algo “pobre” comparado con los miles de millones de puertas que se implementan en los circuitos microelectrónicos convencionales, ello no quita que estemos ante un gran trabajo técnico en espintrónica que muestra que es un campo emergente con un futuro muy prometedor. Quizás dentro de 20 años (extrapolando la ley de Moore) lleguemos al momento en el que la ley de Moore deje de ser válida pues representar información en algo más pequeño que un átomo parece inimaginable, ¿o no?

Max Estrella y el espejo cóncavo en “Luces de Bohemia” de Ramón María del Valle-Inclán

Max Estrella, misérrimo poeta en la obra de teatro “Luces de Bohemia” de Ramón María del Valle-Inclán, conversa “La deformación deja de serlo cuando está sujeta a una matemática perfecta. Mi estética actual es transformar con matemática de espejo cóncavo las normas clásicas. ¿Y dónde está el espejo? En el fondo del vaso.”

Y gracias al fondo de un vaso (de ginebra) he descubierto que uno mis amigos es Max Estrella, cómico de la legua 2.0, y que tiene un blog llamado, como si no, ”Luces de Bohemia.” Seguro que le habrás visto en la tele o en alguna peli o de bares por Málaga. Por cierto, en Málaga se han puesto de moda los lugares que ofrecen cócteles de gin tonic; una combinación sencilla y efectiva: una buena ginebra, una buena tónica y un toque de esencias… Confieso que soy bebedor de whisky de malta y que en su defecto me decante por un ron cubano, pero tampoco desdeño un gin tonic con unas gotas de angostura. ¿Dónde han dejado la angostura esos bares de gin tonic tan de moda hoy en día en Málaga?

El blog de Max está centrado en el teatro, el cine, los actores y su entorno. Se cuestiona lo que todos nos cuestionamos: ”¿Es legítimo cobrar derechos de autor?“ Y nos recuerda detalles que muchos ignoramos: “Lo que no se cuenta del cine español.” Porque “quién dijo que Internet y el Teatro eran incompatibles.”

Al blog de Max lo único que le falta es un poco de poesía: “Poesía para el pobre, poesía necesaria, como el pan de cada día, como el aire que exigimos trece veces por minuto, para ser y en tanto somos dar un sí que glorifica” [Gabriel Celaya, 1955].

Retractado un artículo de 2008 que plagia libros de texto, y copia y pega de la wikipedia

Un artículo publicado en 2008 en la revista internacional Computational Statistics & Data Analysisha sido retractado porque  contiene párrafos plagiados de libros de texto y párrafos copiados de la Wikipedia. Dos de los autores del artículo, Yasmin Said y Edward Wegman, ambos de la Universidad George Mason en Fairfax, Virginia, son los autores de un informe en contra del cambio climático que fue enviado al Congreso de los EE.UU. en 2006, el informe Wegman, una de las citas más frecuentes de los escépticos del cambio climático. ¿También incluye dicho informe párrafos plagiados? Contiene trozos plagiados otro informe “escéptico” sobre el cambio climático enviado al Congreso en 2009. ¿Quién tiene la culpa de estos plagios? Wegman, el jefe, como todo buen jefe, culpa del plagio a uno de sus estudiantes de doctorado. ¡Como no! ¡Faltaría más! Detectó el plagio uno de los plagiados, Raymond Bradley, especialista en cambio climático, quien informó de ello a la Universidad de George Mason hace 14 meses; su portavoz, Daniel Walsh, afirma que el pasado otoño se abrió una investigación para esclarecer los hechos, pero que el proceso está todavía en curso: “No importa si el proceso es rápido o lento, lo importante es que el proceso sea justo y riguroso.” Nos lo cuenta el Editor de Nature en “Copy and paste. A slow university investigation into serious accusations of misconduct benefits no one,” Nature 473: 419–420, 26 May 2011, quien se queja de que la lentitud de la investigación permite que Wegman reciba financiación para sus investigaciones aunque el rigor de su trabajo haya sido puesto en entredicho. ¿De qué sirve retractar un artículo si no afecta a las solicitudes de fuentes de financiación?

Atención, pregunta: ¿creéis que es tan grave que un artículo técnico incluya uno o dos párrafos plagiados de la wikipedia? ¿O que incluya uno o dos párrafos plagiados de un libro de texto?

Atención, pregunta: ¿debe un revisor de un artículo técnico verificar si contiene párrafos plagiados de la wikipedia? ¿Y párrafos plagiados de libros de texto? ¿Esta labor es del revisor o debería serlo del editor de la revista?

La distribución de carga del electrón es la esfera más perfecta que se ha logrado medir

Versión exagerada de la asimetría de carga de un electrón debido a su posible momento dipolar eléctrico.

 

Todos sabemos que la Tierra no es esférica, pero muchos olvidan que una bola de billar es menos esférica que la Tierra. El electrón es la esfera más perfecta del universo, aunque también presenta una leve distorsión dada por su momento dipolar eléctrico. Esta leve distorsión está relacionada con la asimetría entre materia y antimateria en el universo. Un nuevo artículo en Nature ha proporcionado el primer límite experimental riguroso al momento dipolar del electrón, en concreto d = −2.4 ± 5,7 (est.) ±1,5 (sist.) × 10⁻²⁸ e cm, donde e es la carga del electrón; es decir, el nuevo artículo establece un límite superior de |d|<10,5 × 10⁻²⁸e cm, con una confianza del 90 por ciento. Este resultado es compatible con un valor nulo para el momento dipolar eléctrico del electrón, aunque la opinión generalizada entre los expertos es que este valor debería ser no nulo. El nuevo artículo técnico es J. J. Hudson, D. M. Kara, I. J. Smallman, B. E. Sauer, M. R. Tarbutt, E. A. Hinds, “Improved measurement of the shape of the electron,” Nature 473: 493–496, 26 May 2011.

¿Cómo se mide la forma de un electrón? El electrón tiene un momento dipolar magnético μ (la negrita indica vectores), gracias al cual adquiere una energía de −μ · B (el punto es el producto escalar) en presencia de un campo magnético B. De igual forma, si el electrón tiene un momento dipolar eléctrico no nulo d, adquirirá (en el límite no relativista) una energía −d · E en presencia de un campo eléctrico E. Si el electrón tiene un momento dipolar eléctrico estará proyectado en la dirección de su espín, es decir, d = d σ, por lo que la energía adquirida por el electrón dependerá de si la dirección del campo eléctrico y la del espín son paralelas o antiparalelas. La manera más precisa de medir el valor del momento dipolar del electrón es determinar la diferencia de energía entre estos dos casos extremos. Hudson et al. han utilizado un interferómetro de desplazamiento de fase para realizar esta medida.

Esta figura muestra el dispositivo experimental utilizado. A la izquierda se observa el emisor de moléculas dipolares YbF; estas moléculas se tienen en su estado fundamental dos niveles hiperfinos F=0 y F=1. Se pasan estas moléculas por un detector de fluorescencia que mide las moléculas en el estado F=1 y las elimina de la población de moléculas que penetran en una guía eléctrica formada por dos placas paralelas entre las que hay un campo eléctrico constante. Un pulso de radiofrecuencia transforma el estado de las moléculas de |F,m> = |0,0> a un estado de superposición |1,+1>+|1,−1> que durante su propagación por la guía eléctrica adquiere una diferencia de fase entre ambos estados. A la salida de la guía, otro pulso de radiofrecuencia devuelve el estado de superposición al estado original |0,0>, pero el resultado depende del coseno de la diferencia de fase. Un detector de fluorescencia mide esta diferencia de fase; su medida precisa requiere un gran alarde técnico, pues el valor esperado para esta diferencia de fase es muy pequeño. Promediando este resultado para muchos haces de pulsos moleculares se logra eliminar posibles errores sistemáticos (los autores han utilizado más de 25 millones de pulsos).

El valor observado en este experimento se compatible con la hipótesis nula, es decir, con un valor cero para el momento dipolar eléctrico del electrón, aunque el modelo estándar predice un valor no nulo (cuyo cálculo teórico presenta gran incertidumbre) y los resultados experimentales parecen confirmar cierta desviación respecto a la hipótesis nula, como indica la figura de arriba. Lo importante es que el nuevo resultado es 54 veces más preciso que el mejor valor medido hasta el momento y que confirma que el electrón es aún más esférico de lo que se pensaba. El electrón, por el momento, parece el objeto más esférico conocido (entre los objetos en los que su esfericidad haya sido medida).

¿Es el electrón una partícula puntual o una esfera cargada? El nuevo resultado es compatible con la hipótesis de que el electrón es una partícula puntual, pero no permite descartar que en un futuro se demuestre que en realidad es una partícula compuesta de preones u otras subpartículas más elementales. De todas formas, el nuevo resultado apunta a que el LHC del CERN no tendrá energía suficiente para desvelar esta estructura interna (aunque no descarta que pueda hacerlo con los quarks).

Más información en Aaron E. Leanhardt, “Precision measurement: A search for electrons that do the twist,” News & Views, Nature 473: 459–460, 26 May 2011. Quien nos recuerda que el nuevo experimento más que la “forma” del electrón ha medido la “forma” su interacción con campos eléctricos. El momento dipolar magnético del electrón está bien establecido (un electrón es como un pequeño imán con un polo norte y un polo sur). Un campo magnético rota la orientación de un electrón igual que hace girar la aguja de una brújula. El momento dipolar eléctrico del electrón, según el nuevo artículo, es unos 16 órdenes de magnitud más débil que su momento dipolar magnético. ¿Puede ser nulo? Antes de 1950, la mayoría de los físicos teóricos pensaba que las partículas elementales como el electrón no podían tener momentos dipolares eléctricos. Sin embargo, Purcell y Ramsey se dieron cuenta que tal argumento se basaba en suposiciones no probadas, y afirmaron que “la cuestión de la posible existencia de un momento dipolar eléctrico de una partícula elemental sólo puede ser dilucidada gracias a los experimentos. ” Hoy en día, la muchos físicos teóricos creen que tiene un valor muy pequeño, pero diferente de cero, debido a la interacción del vacío cuántico alrededor del electrón. Las predicciones teóricas actuales son múltiples y cada una predice un valor diferente, por lo que no hay consenso. Los experimentos como el de Hudson et al . son fundamentales para dilucidar esta cuestión: ¿cuál es la forma del electrón?

Carnaval de Matemáticas 2.4: Por qué un futuro profesor de matemáticas en enseñanza secundaria debe formarse como investigador en la universidad

“Mathematicians feed secondary teachers the kind of advanced mathematics that future math researchers should learn.” H. Wu, Universidad de California, Berkeley, 2011.

“The more one knows about one’s subject, the more effective one can be as a teacher.” Edward G. Begle, Universidad de Yale, 1979.

Recordemos lo obvio. Un buen profesor de francés en educación secundaria obligatoria (E.S.O.) y en bachillerato debe estudiar varios cursos de Latín en la Universidad, pero le basta un sólo curso de Francés, o incluso ninguno. El francés tiene su origen en el latín y aprender un idioma más difícil garantiza el dominio de uno más sencillo. Sin lugar a dudas, el mejor profesor de francés en la E.S.O. es el que obtuvo las mejores notas en latín en la Universidad. ¡¿Cómo que no?!

Un buen profesor de matemáticas en la E.S.O. no estudia los conocimientos que tiene que enseñar a sus futuros alumnos; estudia conocimientos mucho más avanzados, tan complicados que los conocimientos que tiene que explicar a sus alumnos parecen triviales. La mayoría de los alumnos de Ciencias Matemáticas acaba sus días como profesor de E.S.O. o de bachillerato, tras haber estudiado una carrera universitaria que les ha formado como futuros investigadores. Sin ningún tipo de formación en pedagogía de las matemáticas. Sin saber siquiera qué es lo que tendrán que enseñar en la E.S.O. o en el bachillerato a sus futuros alumnos. ¡¿Para qué formar investigadores cuando acabarán siendo profesores?! 

El problema, si es que es un problema, no sólo se observa en España, la “pandemia” está distribuida por todo el mundo. Recordemos lo obvio. Un graduado capaz de investigar en matemáticas está perfectamente bien preparado para dar clases excelentes de matemáticas en la E.S.O. y en el bachillerato. ¡¿Cómo que no?!

Nos lo recuerda H. Wu, “The Mis-Education of Mathematics Teachers,” Notices of the AMS 58: 372-384, April 2011. Recomiendo la lectura de su artículo, aunque está escrito en inglés y se centra en la enseñanza de las operaciones elementales sobre fracciones. Wu nos recuerda que lo que tiene que aprender un alumno de enseñanza secundaria sobre fracciones no tiene que coincidir con lo que aprende sobre fracciones un licenciado en matemáticas durante su carrera.

Atención, pregunta (para contestar en los comentarios, si te apetece):

Muchos de los lectores de este blog que son licenciados en matemáticas también son profesores de enseñanza secundaria. Si es tu caso, ¿qué opinas al respecto de la opinión de Wu? ¿Crees que sería necesario que hubiera varias asignaturas en la carrera sobre pedagogía de las matemáticas en enseñanza secundaria?

Si eres licenciado en matemáticas, ¿crees que es importante enseñar a un futuro matemático a enseñar? ¿Crees que un curso como el CAP (curso de adaptación pedagógica) es suficiente?

El problema también se da en la Universidad. En muchas Escuelas de Ingeniería se imparten tres cursos cuatrimestrales (o semestrales) de Cálculo, Ampliación de Cálculo y Ampliación de Matemáticas (o Ecuaciones Diferenciales) donde se estudia lo que los licenciados en matemática han estudiado en cinco asignaturas anuales, por ejemplo, Análisis I, Análisis II, Análisis III, Análisis IV y Análisis V.

Si eres licenciado en matemáticas e impartes clases de matemáticas en una Escuela de Ingeniería, ¿crees que lo que te contaron en Análisis I con la mitad de Análisis II es lo que tienes que contar en Cálculo, Ampliación de Cálculo y Ampliación de Matemáticas? ¿Crees por el contrario que hay que explicar un poco de los 5 cursos de Análisis?

Si eres ingeniero o físico o similar, ¿crees que lo que te enseñaron tus profesores de matemáticas en la universidad es lo que te hubiera gustado que te explicaran? ¿Crees que sería mejor que la matemática impartida a los ingenieros fuera impartida por ingenieros o por matemáticos?

Muchas preguntas. Contesta las que quieras y siempre que te apatezca.

Nota: Este post es mi segunda contribución a la Edición 2.4 del Carnaval de Matemáticas en (2+4)palabras, que aloja Clara Isabel Grima Ruíz en su blog seispalabras.  Mañana es el último día para contribuir, anímate; el resumen saldrá publicado el  día 27 del mismos mes.

En las últimas 24 horas el LHC del CERN ha logrado tantas colisiones como en todo el año 2010

En las últimas 24 horas, el LHC (Large Hadron Collider) del CERN ha logrado 43/pb (inversos de picobarn) de colisiones, es decir, tantas colisiones como durante todo el año 2010 completo. El nuevo récord de luminosidad en 24 horas se ha logrado utilizando 912 paquetes de protones espaciados por 50 ns y con un factor β* de 1,5 m (con estos dos últimos parámetros se podrá llegar a alcanzar un número de 1380 paquetes). Haber logrado una luminosidad instantánea de 1100/μb/s, diez veces superior a la esperada hace un año, promete que el año 2012 será espectacular. Hay que recordar que a principios de 2010 se planificó que el LHC alcanzara una luminosidad (número de colisiones por segundo) pico de 188/μb/s y que funcionara durante 2011 hasta recopilar 1/fb (inverso de femtobarn) de colisiones, antes de parar en 2012 durante un año y medio. El objetivo era lograr inyectar en el LHC 796 paquetes de protones, separados por 75 ns y con un factor β* de 2 m. Pero este objetivo se logró alcanzar en el otoño de 2010, mucho antes de lo esperado. Además, con un espaciado de 150 ns y un factor β* de 3,5 m ya se lograron alcanzar en 2010 los 210/μb/s de luminosidad. Nos lo cuenta, como no, Philip Gibbs, “24 Hours of the LHC vs 24 Years of the Tevatron,” viXra log, May 24, 2011. Más información actualizada sobre las noticias en el LHC en “LHC 2011 – latest news,” LHC Commisioning, CERN, 2001.

Sobre el Plan Bolonia y el final de la Universidad en España

Hace tiempo que no hablaba en este blog del Plan Bolonia (se nota que hasta ahora no me ha “tocado” en primera persona). Os dejo dos vídeos que yo no conocía (muchos de vosotros sí los conoceréis, claro, son antiguos). Los he visto en “Bolonia según el Decano de Ciencias de Vigo,” Lógica Mente, el blog de Curro Ruiz y Che Cabello, dos profesores “boloñeses” de la Universidad de Málaga que no están muy de acuerdo con eso de que Bolonia, además del principio de la Universidad europea, también sea el final.

PS: “Las matrículas universitarias subirán entre el 3,6 y el 7,6% para el curso 2011-2012, según ha anunciado este martes el ministro de Educación, Ángel Gabilondo.” Noticias RTVE.es, 17 mayo 2011. Además, “el 42% de las carreras universitarias tiene menos de 50 nuevos alumnos.”

La belleza de la ciencia: La mejor ilustración de la unificación electrodébil

Uno de vosotros, Oscar, en este comentario, proponía titular “La belleza de la ciencia” mi entrada ”Sin palabras: ATLAS SM H→γγ.” Me he puesto a pensar, ¿qué figura refleja mejor la “belleza de la ciencia” en física de partículas elementales? Mi respuesta es la figura de arriba, la prueba más fehaciente de que la teoría de la unificación electrodébil es correcta. La curva roja es la interacción entre electrones (y positrones) y protones mediada por corrientes cargadas (CC=Charged Current), es decir, los bosones vectoriales W, y la curva azul es la mediada por corrientes neutras (NC=Neutral Current), es decir, el fotón y el bosón Z. La figura ilustra que para energías altas (Q² mayor que la masa del bosón W al cuadrado) es imposible distinguir entre sí (en cuanto a constante de acoplamiento) los cuatro bosones portadores de la interacción electrodébil, el fotón, el Z y los dos W, como predice la teoría de la unificación electrodébil. Más aún, la curva azul muestra a la perfección la indistinguibilidad entre la interacción mediada por el fotón y la mediada por el bosón Z (por supuesto, en el segundo caso se produce un neutrino, ausente en la el primer caso). Esta figura fue obtenida gracias a los datos de las colisiones ep (electrón-protón y positrón-protón) con una energía de hasta 320 GeV en el centro de masas estudiadas entre 1994 y 2007 en los experimentos H1 y ZEUS del colisionador de partículas alemán HERA (Hadron Electron Ring Accelerator) en el sincrotón alemán de electrones (DESY por Deutsches Elektronen-Synchrotron).

Hay muchas fuentes para esta figura; yo la he extraído de la reciente charla de Friederike Januschek, “Electroweak physics and searches at HERA,” Photon 2011, 23 May 2011. Una interesante charla sobre las búsquedas (infructuosas) de nueva física más allá del modelo estándar en los datos de HERA.

La mayoría de los errores de programación en Linux y PostgreSQL se han cometido de madrugada

Las técnicas de minería de datos permiten estudiar a qué hora del día los programadores informáticos de proyectos de código libre (open source) cometen más errores. Un análisis del núcleo (kernel) de Linux y de PostgreSQL ha demostrado que la mayoría de los errores se comete entre las 00:00 y las 04:00 horas; el menor número de errores se comete entre las 07:00 y las 12:00 horas; y no hay correlación con el día de la semana (es falso que el viernes sea el día en el que se cometen más errores). El estudio también ha demostrado que los programadores que desarrollan código todos los días cometen menos errores que los que programan de forma más esporádica. La figura que abre esta entrada muestra el número total de commits (cambios sugeridos) en el código (línea roja) y el número de commits en los que se han detectado errores (histograma en color negro). El número total de commits en el kernel de Linux y en PostgreSQL es  222.332 y 31.098, resp.; de ellos, el 23,7% y el 25,5%, reportan errores (bugs) de código. El análisis de estos últimos mediante minería de datos es lo que ha permitido realizar este estudio. Los desarrolladores de software libre deben recordar estos resultados y deben evitar programar de madrugada las partes más críticas de sus códigos. Además, los autores del estudio recomiendan a los desarrolladores que verifiquen/prueben sus mejoras de medianoche por la mañana (si es posible). El estudio ha sido realizado por los investigadores canadienses de la Universidad de Waterloo llamados Jon Eyolfson, Lin Tan y Patrick Lam, “Do Time of Day and Developer Experience Affect Commit Bugginess?,” 8th Working Conference on Mining Software Repositories, Honolulu, Hawaii, May 21-22, 2011. Visto en Marc Abrahams, “Computer bugs: Born in the wee hours,” Improbable Research, May 22nd, 2011.

Fomentar medidas de ahorro y eficiencia energética es necesario para modificar el modelo energético actual

En España, en el Plan de Fomento de las Energías Renovables se pretende que el 20% de la energía que se genere en España en el 2020 sea de origen renovable. Para conseguir un desarrollo energético sostenible, basado en el uso de las energías renovables y en el fomento de medidas de ahorro y eficiencia energética es necesario modificar el modelo energético actual. Un modelo basado en el uso masivo de combustibles fósiles que puede provocar importantes alteraciones en el clima actual debido a las alteraciones que se pueden producir en el medio ambiente por la ineficiencia de los sistemas de producción de energía útil. Francisco Serrano Casares (Universidad de Málaga), “El reto energético. Energía y desarrollo,” Boletín de la Academia Malagueña de Ciencias VII: 15-25, 2008. Permitidme unos extractos.

La estructura fundamental de nuestro esquema energético, base del actual desarrollo económico, está cimentada en la simbiosis tecnológica entre los motores térmicos y los generadores eléctricos para producir a gran escala un vector energético, la electricidad, que nos permite alimentar a las máquinas eléctricas motoras, generar calor y producir luz. Sólo sabemos obtener calor mediante tres métodos: la combustión química (calor o movimiento), la reacción nuclear (calor) y la irradiación solar (calor o electricidad). Esto constituye lo que se considera el paradigma tecnológico-científico de nuestro esquema energético: el binomio máquina térmica-máquina eléctrica. Esta estructura energética resenta una serie de problemas: (1) el bajo rendimiento de las transformaciones energéticas que tienen lugar en los motores térmicos; (2) las elevadas cantidades de gases perniciosos emitidos por los combustibles fósiles, usados mayoritariamente en los motores térmicos; y (3) la posibilidad de agotamiento de los combustibles fósiles. Hay que plantear un nuevo modelo de desarrollo energético más sostenible, asentado en tres pilares: (1) desarrollo de las energías renovables; (2) políticas de ahorro y eficiencia energética; y (3) tecnologías energéticas avanzadas (los ciclos combinados con gas, la cogeneración, la tecnología del hidrógeno, la fusión nuclear, etc.).

Las energías renovables son aquellas que se producen de manera natural y de forma continua a partir de fuentes que la Naturaleza nos ha dado. Presentan ventajas medioambientales (no producen emisiones contaminantes, no generan residuos importantes, son inagotables), estratégicas (son autóctonas, evitan la dependencia exterior) y sociales (creación de empleo, contribuyen al equilibrio interterritorial, son autóctonas). Enfrente, las fuentes de energía tradicionales son contaminantes, agotables y están distribuidas muy irregularmente. Se consideran energías renovables las siguientes: (1) la energía hidráulica (procedente de los saltos de agua); (2) la energía geotérmica (procedente del interior de la tierra); (3) a energía del mar (procedente de las olas y de las mareas y la que se obtiene de las diferencias de temperatura entre las aguas superficiales y las profundas); (4)  la energía solar térmica y fotovoltaica; (5) la energía eólica; y (6) la energía de la biomasa.

El principal inconveniente de las energías renovables, dentro de la red de generación de energía eléctrica a escala mundial, ha sido la discontinuidad en la generación y suministro (gestionabilidad); la excepción que confirma la regla son la biomasa o los biocombustibles. La solución a buscar ha sido siempre la de encontrar una forma de almacenar temporalmente, y de forma eficiente, la energía, con el objeto de desacoplar la citada discontinuidad en la producción propia del suministro. La introducción del hidrógeno como sistema de almacenamiento a gran escala, permitirá desacoplar la producción de energía renovable de la demanda de electricidad, disminuyendo los problemas derivados de la aleatoriedad de aquella, aumentando la predictibilidad y garantía de suministro, y en suma, incrementando el valor añadido y rentabilidad de las fuentes de energía renovable. Además, abrirá una vía para la penetración de las energías renovables en un sector consumidor del 33% de la energía primaria: el sector transporte. Manuel Felipe Rosa Iglesias (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), “Hidrógeno como vector energético: Elementos y usos,”  Boletín de la Academia Malagueña de Ciencias VII: 27-40, 2008. Permitidme también unos extractos.

La electricidad y el hidrógeno son dos portadores de energía que permitirían atender a todas las demandas energéticas. Con demasiada frecuencia se nos presenta al hidrógeno (y las tecnologías asociadas) como elementos fundamentales y la panacea para solventar los problemas derivados de la escasez de recursos energéticos, olvidando con frecuencia que el hidrógeno no es ninguna fuente de energía (es preciso consumirla para producirlo). Igualmente se nos presenta como tecnologías novedosas y si bien es cierto lo son en su aspecto de aplicación terrestre, en el espacio se vienen utilizando desde hace unos 50 años como elementos integrantes de las Plantas de Potencia de Aplicación Espacial. En la actualidad casi el 96% del hidrógeno mundial se produce a partir de combustibles fósiles, principalmente por reformado de gas natural con vapor de agua y se consume como un componente que forma parte de multitud de procesos convencionales, principalmente (en torno a un 72%) en la industria química y petroquímica. Desde un punto de vista energético, su utilización más significativa es como combustible en misiones espaciales.

La utilización de la energía solar térmica a alta temperatura para la producción de hidrógeno proporciona tres alternativas: proceso termolítico (rotura de la molécula de agua en sus elementos, oxígeno y hidrógeno, como consecuencia de la alta temperatura; superior a 2000 ºC), electrolítico (rotura de la molécula de agua en fase vapor mediante el uso de energía eléctrica) y químico (reacción química promovida por la energía fotónica). Este tipo de procesos están a escala de laboratorio (termólisis y electrolisis en fase vapor) o de planta de experimentación (químicos), siendo preciso una intensificación

La producción de hidrógeno electrolítico es la más adecuada para acoplarse a las energías eólica y fotovoltaica (conjuntamente con las pilas de combustible), en especial, para desacoplar producción y demanda de energía eléctrica, transfiriendo energía desde los periodos de alta producción y baja demanda a los de alta demanda. Las pilas o celdas de combustible son unos dispositivos electroquímicos que convierten la energía química de reacción directamente en energía eléctrica. Su diferencia fundamental con las baterías es que estas últimas son acumuladores de energía, dejando de producir energía cuando se consumen dichos reactivos. Las pilas de combustible son, por el contrario, dispositivos que tienen teóricamente la capacidad de producir energía eléctrica mientras que se suministre combustible y oxidante a los electrodos. El combustible (normalmente hidrógeno) se aporta en el ánodo y el oxidante (aire u oxígeno) en el cátodo, produciéndose electroquímicamente, energía eléctrica en forma de corriente continua, agua (como producto de la reacción), calor de proceso y, si se ha utilizado un combustible con carbono, CO2 (como los biocombustibles). El grado de independencia entre su eficiencia y su tamaño en las pilas de combustible permite desarrollar plantas de pequeña potencia (desde vatios) y plantas de cientos de kilovatios o, incluso, de megavatios, con un rendimiento relativamente elevado.

A corto plazo, el objetivo debería ser la consecución de un uso más eficiente de la energía y un creciente suministro desde las fuentes de energía europeas, principalmente de las renovables. A largo plazo, una economía basada en el hidrógeno tendrá impacto en todos estos sectores. La producción de hidrógeno “limpio” mediante fuentes de energía renovable y su “producción distribuida” encaja perfectamente con la idea de desarrollo sostenible basado en las economías locales

Sin palabras: ATLAS SM H→γγ

“Sin palabras” significa estar callado, pero es difícil permanecer callado en un blog como éste. Hoy, domingo 22 de mayo, el LHC del CERN ha superado los 400 /pb (léase inversos de picobarn) de datos de colisiones acumulados. Tras la pausa de las dos últimas semanas, en las que se han realizado tareas rutinarias de mantenimiento, el LHC vuelve a la carga buscando nuevos récords de luminosidad instantánea. Hoy a las 07:00 se logró el récord de luminosidad integrada en 24 horas, 33,33 /pb de datos.  Ahora mismo (21:30), la inyección número 1801 (fill #1801) utiliza 912 paquetes de protones por haz separados por 50 ns, con una luminosidad instantánea de 9,4 ×10³² /cm²/s. En las próximas dos semanas se tratará de alcanzar los 1380 paquetes (ya ha habido pruebas de la inyección de 1308 paquetes, aunque sin colisiones), lo que promete nuevos récords.

El momento anómalo del muón y el traslado del experimento E821 del BNL al Fermilab

El valor experimental y la predicción teórica para el momento magnético anómalo del muón (g-2) discrepan con una certeza de 3 desviaciones estándares desde 2004. Nadie sabe por qué. Tras un esfuerzo enorme, tanto experimental como teórico, no se ha podido eliminar dicha discrepancia. Quizás se trata de la evidencia más palpable de que el modelo estándar de las partículas elementales es una teoría incompleta de la realidad. El mejor valor experimental publicado hasta el momento, con un error de 0,54 partes por millón, fue obtenido en 2004 gracias al experimento E821 en el Brookhaven National Laboratory (BNL). El anillo central de este experimento será trasladado en helicóptero hasta el Fermilab, una vez finalice su labor el Tevatrón, con objeto de mejorar la estadística de este experimento y obtener un nuevo valor con un error de 0,14 partes por millón (al menos cuatro veces mejor que el anterior). El nuevo experimento fue aprobado en enero en 2011 y se llamará E989. Su traslado se realizará mediante un helicóptero Sikorsky S-64, un helicóptero grúa estadounidense de doble motor, diseñado para el transporte de cargas pesadas. Una carga de 12,5 toneladas que recorrerá un largo camino hacia su nueva ubicación como muestra el mapa que acompaña a esta entrada. El traslado se realizará en 2013 y el experimento E989 debería comenzar la toma de datos a finales de 2015. Nos lo contó Lee Roberts, “Goals and Perspectives on the New g-2 Experiment,” INT Workshop on HLBL 28 February 2011. Más información sobre el nuevo experimento en Frederick Gray, for the New (g-2) Collaboration, “Measuring the muon’s anomalous magnetic moment to 0.14 ppm,” ArXiv, 4 Sep 2010. Me lo ha recordado la lectura del artículo de K. Hagiwara, R. Liao, A.D. Martin, Daisuke Nomura, T. Teubner, “(g-2)_mu and alpha(M_Z^2) re-evaluated using new precise data,” ArXiv, 16 May 2011; estos autores afirman que la discrepancia de 3,2 σ obtenida en 2004 en realidad es de 3,3 σ si se utilizan los resultados teóricos más recientes.