ATLAS observa un bosón de Higgs con 126 GeV con 5,9 sigmas

Como muestra esta figura, tras incorporar el canal WW a la búsqueda del Higgs, el detector ATLAS del LHC ha observado un bosón de Higgs con una masa de 126,0 ± 0,4 (stat)  ±  0,4 (sys) GeV/c² con una confianza estadística de 5,9 σ (sigmas), es decir, la probabilidad de que los resultados sean debidos a ruido de fondo es de 1 en 588 millones. Se han analizado 4,8 /fb de datos de colisiones a 7 TeV c.m. obtenidos en 2011 y 5,8 /fb de datos a 8 TeV c.m. en 2012. La gran novedad respecto al resultado publicado el 4 de julio es la adición del canal H→WW*→eνμν, la desintegración de un Higgs en un par de W, uno de ellos virtual, que se desintegran en un par de leptones cargados (un electrón y un muón) y un par de neutrinos. El nuevo artículo técnico, enviado a Physics Letters B, es The ATLAS Collaboration, “Observation of a New Particle in the Search for the Standard Model Higgs Boson with the ATLAS Detector at the LHC,” CERN-PH-EP-2012-218, July 31, 2012 [los físicos teóricos disfrutarán de todas las figuras de ATLAS en esta web]. Se han hecho eco de esta noticia muchos blogs, entre ellos Tommaso Dorigo, “ATLAS: 5.9 Sigma For A 126 GeV Higgs !,” AQDS, July 31st 2012.

Básicamente, lo que se ha hecho es combinar los resultados para el canal WW que ya se habían publicado (yo me hice eco el 18 de julio). Por tanto, para los que siguen las noticias sobre el Higgs en este blog no es ninguna novedad. Sin embargo, aparecen varias figuras de gran belleza en el artículo que creo que deben ser comentadas.

Esta figura muestra el mejor ajuste de la señal observada a los datos experimentales. Un valor de μ = 1 corresponde a la existencia del bosón de Higgs predicho por el modelo estándar con cierta masa y un valor μ = 0 a su no existencia. El valor de μ = 1,4 ± 0,3 para un Higgs con 127 GeV puede parecer un poco alto, pero es consistente con el predicho por el modelo estándar. Más aún, cuando se combina con los resultados de CMS y del Tevatrón esta desviación se reduce muchísimo y el valor μ = 1 brilla con luz propia. Por lo tanto, si el Higgs observado no es el del modelo estándar, su desviación respecto a éste es muy pequeña.

Esta figura muestra que no solo se ha descubierto un Higgs con una masa de 126 GeV a 5,9 sigmas, sino que también se ha excluído que haya otro con una masa menor de 400 GeV con más de 5 sigmas (y menor de 600 GeV con al menos 2 sigmas). Este resultado es muy importante porque la supersimetría (SUSY) predice la existencia de dos bosones de Higgs neutros de paridad par (h y H); lograr que la masa de estos dos bosones no esté próxima requiere ajustes finos de los parámetros de los modelos SUSY, algo que desagrada a muchos teóricos (pues se supone que gracias a la SUSY se evitan otros ajustes finos y molesta que aquí haya un “a lo comido por lo servido”).

Los que echen en falta las figuras con banda brasileña, que conforme pasen los meses acabarán quedando en desuso, incluyo ésta.

Muchos os preguntaréis, ¿cuál es la importancia de la adición del canal WW y el paso de 4,9 a 5,9 sigmas? Para ser sinceros, la diferencia entre 5 y 6 sigmas es muy pequeña. La adición del canal WW, así como los canales ττ y bb, aporta poco porque son canales que requieren un análisis de un mayor número de datos para ser realmente significativos. Como muestra la curva azul en esta figura, por alguna razón que aún se desconoce hay una fluctuación hacia arriba respecto a las expectativas de más de dos sigmas. Con toda seguridad esta fluctuación (que se observa en ATLAS pero no en CMS y el Tevatrón) es la responsable de que aún haya algunas dudas en la comunidad de físicos sobre si el bosón descubierto es el predicho por el modelo estándar o un impostor. En mi opinión (no soy experto), esta fluctuación desaparecerá con los datos que se publiquen en diciembre de 2012. Los canales responsables de esta fluctuación son los más difíciles de estudiar y los menos sensibles (con los datos acumulados hasta ahora), por lo que son los más susceptibles de presentar este tipo de comportamientos anómalos. Aún así, hay una pléyade de físicos teóricos tratando de diseñar modelos del bosón de Higgs (no es fácil) que presenten este comportamiento anómalo, a ver si el burro toca la flauta y les cae la gloria por haber acertado.

Ya sabéis mi opinión. Ante la duda, la navaja de Ockham.

PS: También se ha publicado el artículo de CMS con los datos sobre el Higgs anunciados el 4 de julio. Este artículo indica que se esperaban 5,8 sigmas, pero que solo se han logrado 5,0 sigmas; esto es normal, a veces hay fluctuaciones a favor y a veces las hay en contra. El artículo, también enviado a Physics Letters B, para los físicos interesados en los detalles, es The CMS Collaboration, “Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC,” arXiv:1207.7235, Subm. 31 Jul 2012.

Amazings Bilbao 2012 ya tiene cartel

“Ya tenemos cartel para Amazings Bilbao 2012,” Amazings.es, 31 julio 2012, diseñado por @alpoma está inspirado en el descubrimiento del bosón de Higgs en el CERN. Para los interesados en más detalles técnicos, la fuente de la imagen es “ATLAS: Simulated Higgs decaying into four muons,” CERN-DI-9506025, CERN 1995. Corresponde a la simulación por ordenador de la producción de un bosón de Higgs en el detector ATLAS en una colisión protón-protón a 14 TeV c.m. El bosón de Higgs se desintegra en dos bosones Z, que a su vez se desintegra en cuatro muones (leptones cargados). En amarillo se observan las trazas de estos cuatro muones. Abajo tenéis la versión original (muy famosa, por cierto).

La energía oscura y la imposibilidad de conocer el destino final del universo

Los autores de libros de divulgación se suelen llenar la boca hablando del futuro del universo. La filosofía tradicional en Relatividad General es que la geometría determina el destino del universo. Sin embargo, la existencia de una constante cosmológica (también llamada energía oscura) implica que la correspondencia uno-a-uno entre la geometría y la evolución del universo se ha perdido para siempre. La única manera de conocer el futuro del universo es descubrir cómo evoluciona la energía oscura y para ello necesitamos una explicación de su origen que nos permita saber cómo evolucionará en el futuro. La existencia de la energía oscura implica que no existen observaciones cosmológicas que se puedan realizar en la actualidad que nos permitan decidir sin ambiguedad cuál será el destino final del universo. Nos lo contaron Lawrence M. Krauss y Michael S. Turner, “Geometry and Destiny,” Gen. Rel. Grav. 31: 1453-1459, 1999 (gratis en ArXiv).

En la actualidad creemos que la ecuación de estado de la energía oscura es p = ω ρ, donde p es la presión, ρ la densidad y ω=–1. El problema es que pequeñas variaciones en el valor de ω, incluso tan pequeñas como una parte en mil (más allá de lo que podremos medir en las próximas décadas), acabarán dominando el futuro del universo a largo plazo. La única solución al problema será obtener una explicación microfísica al origen de la constante cosmológica capaz de predecir su evolución futura.

El estado actual del “caso Lemus” que salpicó al CSIC

La última hora sobre “El “caso Lemus” destapado por El País salpica al CSIC,” 18 marzo 2012, aparece en ”El CSIC concluye que un excientífico de Doñana mintió o erró en 24 trabajos publicados,” lainformacion.com, 30 julio 2012. Os recomiendo leer dicha noticia, que aquí solo os resumo: “Las conclusiones del Comité de Ética del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas), cuestionan por varios motivos la “autenticidad parcial o total” de los resultados del investigador Jesús Ángel Lemus, un veterinario contratado en la Estación Biológica de Doñana desde 2007 a 2012. El CSIC decidió en junio de 2012 no renovar el contrato a Lemus, tras un informe negativo por no realizar las tareas para las que fue contratado. Se trata de 24 trabajos publicados en 17 revistas científicas, entre ellas PNAS, Biology Letters y PLoS ONE. Los distintos autores de las publicaciones deben dirigirse sin dilación a los distintos editores [de estas revistas], especificando todos aquellos resultados que no han podido ser comprobados por los motivos que fueren, e identificando a las autores desconocidos o cuyas filiaciones son falsas. Los autores deben solicitar que en la medida de los posible se publiquen las oportunas correcciones. Si no resulta factible la difusión de las correcciones, por la política de la revista o por la magnitud de las mismas, los autores requerirán la retractación de la publicación en cuestión. El comité de ética aconseja a todos los miembros del CSIC que tengan en cuenta que firmar implica el conocimiento del artículo en su conjunto y que todos comparten un cierto nivel de responsabilidad.”

Sin palabras.

Los agujeros negros como condensados de Bose-Einstein de gravitones

Fuente: http://rplatt.deviantart.com/art/Graviton-Girl-73571230

La versión cuántica de la teoría de la gravedad de Einstein predice la existencia del gravitón, una partícula de masa cero y espín dos; de hecho, cualquier teoría que prediga una partícula con estas propiedades también predice en el límite clásico la gravedad de Einstein. Sin embargo, la gravedad cuántica falla de forma catastrófica cuando se considera más de un gravitón, pues sus interacciones mutuas generan infinitos con los que nadie sabe lidiar. ¿Qué pasa cuando el número de gravitones tiende a infinito? César Gómez (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC) y Gia Dvali creen que este límite se puede estudiar por analogía con el cromodinámica cuántica (QCD) cuando el número de colores Nc tiende a infinito. Si sus ideas son correctas, los agujeros negros serían estados condensados de Bose-Einstein con un número N muy grande de gravitones que interaccionan débilmente entre sí. Una idea sugerente y exótica que permite explicar la radiación térmica de Hawking y la entropía de Bekenstein de los agujeros por un procedimiento puramente numerológico (contar gravitones). Las cuentas de Gómez y Dvali salen, pero falta algo profundo que las sustente. Aún así, la idea me ha hecho pensar. Recomiendo la lectura de Gia Dvali, Cesar Gomez, ”Black Hole’s Quantum N-Portrait,” arXiv:1112.3359, submitted on 14 Dec 2011, así como sus artículos más recientes “Black Hole’s 1/N Hair,” arXiv:1203.6575, y “Landau-Ginzburg Limit of Black Hole’s Quantum Portrait: Self Similarity and Critical Exponent,” arXiv:1203.3372.

Por cierto, una consecuencia cosmológica de estas ideas es que el universo en su conjunto podría ser el mayor agujero negro que existe, un condensado con 10¹²⁰ gravitones (Gia Dvali, “Black Holes’s Quantum Portrait,” Planck 2012 [slides]).

Francis en Amazings.es: E-CAT, el secreto está en la (toma de) masa

“Por un módico precio, solo 100.000 euros, podrás disponer en tu propia casa de un reactor de fusión nuclear fría E-CAT (Energy Catalyser). No debes tener miedo a la radiación, pues ni emite neutrones, ni rayos gamma, ni siquiera rayos X. Tras enchufarlo en tu casa a una toma de red y añadir un poco de agua (el combustible del reactor), podrás obtener entre 3 y 10 veces más energía de la que consume. Energía gratis para lo que quieras. [...] Ian Bryce, físico australiano e investigador de la revista Australian Skeptics, tras su momento “Eureka!” nos cuenta en su artículo “Going Cold on Cold Fusion,”  The Skeptic, 32: 8-14, March 2012,” que el secreto de E-CAT está en la toma de masa.” Seguir leyendo en Amazing.es.

También recomiendo la lectura de “La física es la causa por la que el e-CAT no funcionará nunca,” La mentira está ahí fuera, 17 dic. 2011 (traducción del artículo de Ethan Siegel, “The Physics of why the e-Cat’s Cold Fusion Claims Collapse,” Starts with a bang, Dec. 5, 2011.), que acaba recordando que “La verificación independiente es la piedra angular de toda investigación científica; la experimentación es la forma en la que se eliminan todo tipo de errores desde la mala calibración hasta la contaminación y es la manera de protegernos de los estafadores sin escrúpulos. Teniendo en cuenta todo lo que sabemos, y en particular los análisis realizados por Steven B. Krivit, es hora de dejar de lado el espejismo de la fusión de  Níquel + Hidrógeno y volver al trabajo para encontrar soluciones reales a nuestros problemas energéticos y medioambientales.”

 

Nota dominical: Por qué llamaron Sir Arthur “Adding-One” a Eddington y el número de partículas que hay en el universo

“I believe there are 15 747 724 136 275 002 577 605 653 961 181 555 468 044 717 914 527 116 709 366 231 425 076 185 631 031 296 protons in the universe and the same number of electrons,” escribía Sir Arthur Stanley Eddington en la página 170, que abre el capítulo XI “The physical universe,” de su famoso libro “The Philosophy of Physical Science (Tarner Lectures, 1938),” Cambridge University Press, 1939 [pdf gratis con el texto]. ”Bertrand Russell le preguntó a Eddington si él había calculado este número por sí mismo o si otra persona lo había hecho en su lugar. ¡Eddington contestó que lo había hecho él mismo durante un crucero por el Atlántico!” Como nos cuenta S. Chandrasekhar en la página 3 de su biografía “Eddington: The Most Distinguished Astrophysicist of His Time,” Cambridge University Press, 1983 [Google Books].

El número puede parecer extraño pero es igual a 136 × 2²⁵⁶. ¿Cómo calculó Eddington este número? En sus palabras: “The theoretical calculation of the cosmical number N depends on the fact that a measurement involves four entities and is therefore associated with a quadruple existence symbol. From this it appears that the cosmical number must be the total number of independent quadruple wave functions, which is found to be 2 × 136 × 2²⁵⁶. This is the number of protons and electrons.“

¿Cuál es el origen del 136 en la fórmula? Eddington creía que el valor de la constante de estructura fina α = 1/136, sin embargo, cuando se descubrió que α ≈ 1/137, rehizo su fórmula y cambió el valor de su número. La revista satírica Punch se mofó del cambio y caricaturizó su nombre como “Sir Arthur Adding-One” (por paronimia con ”Sir Arthur Eddington”). Para los más puristas el valor correcto es 1/α = 137,035 999 074(44) [CODATA 2010, NIST].

¿Cuál es el origen del 256 en la fórmula? Eddington afirma que se trata del cardinal máximo para el conjunto del número estados de un condensado cuántico, es decir, no da ninguna razón. Introduce el número sin calcularlo en la página 157 y pone el resultado en el capítulo XI como si lo hubiera calculado en dicha página. Obviamente, el número de estados posibles de 256 bits no tiene ningún significado más allá de la propia arbitrariedad en su elección.

Y ya que estamos ¿cuántos protones y electrones hay en el universo? No se sabe, pero extrapolando la masa de nuestra galaxia y el número de galaxias observadas en las imágenes de cielo profundo del Telescopio Espacial Hubble se sabe que el número total debe rondar los 10⁸⁰ (un número bastante parecido al predicho por Eddington). Ver, por ejemplo, la página 38 de Martin Beech, “The Large Hadron Collider: Unraveling the Mysteries of the Universe,” Springer, 2010.

Cómo conseguir que no pare de girar la peonza de la película “Origen” (“Inception”)

El tótem de Dom Cobb (personaje interpretado por Leonardo Di Caprio) en la película “Origen” (“Inception” en el original) es una peonza que gira y gira por siempre jamás (“forever spin” top). Un juguete capaz de emular este fenómeno fue patentado en 1974 por Roger Andrews (US patent 3783550); por cierto, la patente ya ha expirado. La peonza se hace girar a mano (no importa el sentido) encima de un pedestal de plástico cuya superficie es un poco cóncava y para sorpresa de todos se mantiene girando “eternamente.” Por supuesto, no se trata de un móvil perpetuo, ya que el pedestal contiene una batería de 9 V y un interruptor on/off; en “off” la peonza solo gira durante unos minutos, en el mejor caso, hasta detenerse; en “on” la peonza puede girar mientras la batería no se agote. Nos cuenta el secreto de este juguete Allan Mills, “The ‘forever spin’ top,” Physics Education 47: 399-402, 2012. Permíteme un resumen, por supuesto, omitiendo todo tipo de fórmulas, fáciles de obtener por cualquier profesor de física de primer curso que quiera ilustrar los detalles a sus alumnos.

Esta figura ilustra el juguete, tanto por fuera, como por dentro. En el interior se encuentra un electroimán y en la parte inferior de la peonza podemos observar un imán de ferrita en forma de disco.

Esta figura (izquierda) ilustra el imán en forma de disco que hay en la peonza. Dispersando limaduras de hierro en una hoja de papel se puede observar (derecha) el campo dipolar magnético que produce la peonza gracias a su imán (se han dibujado los polos norte y sur de dicho campo, determinados utilizando una brújula). El patrón dipolar observado difiere del de los imanes que se utilizan para pegar cosas en la puerta del frigorífico, que muestran rayas alternas magnetizadas en las direcciones norte y sur (garantizando un mejor agarre a la superficie del acero).

En el interior del pedestal se observa un solenoide de 28 mm de altura; una bobina de cientos de vueltas de hilo fino de cobre esmaltado (el hilo tiene un diámetro de 0,01 mm). En el interior de la bobina hay un núcleo de hierro dulce de 5 mm de diámetro por 28 mm de alto. También se observa un transistor bipolar C945 P817.

El circuito electrónico de este dispositivo es muy sencillo, como muestra esta figura extraída de la solicitud de patente de Andrews en 1974. No aparecen ni resistencias ni condensadores porque el juguete ha sido diseñado para que el número de vueltas del bobinado limite la corriente en el transistor. El diseño también ha sido optimizado para ajustarse al campo magnético producido por el imán de la peonza en rotación.

La rotación del imán en el interior de la peonza induce una corriente transitoria sinusoidal muy pequeña en la bobina que se introduce en el terminal de base del transistor, que actúa como interruptor permitiendo que la corriente de la pila (batería) atraviese el resto del bobinado, que a su vez produce otro campo magnético que actúa como control realimentado del campo magnético original de la peonza, resultando en fuerza magnética que acelera la rotación de la peonza. Un diseño adecuado permite que la peonza logre superar la fuerza de rozamiento y se mantenga rotando a cierta velocidad de equilibrio durante mucho, pero durante mucho tiempo.

Observada por primera vez la violación de la simetría T (inversión temporal) en la física de los mesones B

La violación de la simetría CP en la física de los mesones B^o fue observada por las colaboraciones BABAR y Belle en 2001. El teorema CPT implica que también se debe observar la violación de la simetría T (inversión temporal). La colaboración BABAR ha observado por primera vez dicha violación predicha por la teoría tras analizar 468 millones de pares BBbar producidos en desintegraciones de la partícula Upsilon(4S). Los valores medidos Δ S_T+ = -1,37 ± 0,14 (stat.) ± 0,06 (syst.) y Δ S_T- = 1,17 ± 0,18 (stat.) ± 0,11 (syst.), muestran dicha violación a más de 10 sigmas de confianza estadística. Aunque este resultado era esperado por todos, creo que es una gran noticia que se haya confirmado otra predicción más de la teoría de la física de partículas. El artículo técnico es The BABAR Collaboration, “Observation of Time Reversal Violation in the B0 Meson System,” arXiv:1207.5832, Submitted on 24 Jul 2012. Más información en Bertrand Echenard (CalTech, on behalf of the BABAR Collaboration), “Recent Results from BABAR,” 40 th SLAC Summer Institute, July 2012 [slides], y Justin Albert (Univ. Victoria, on behalf BaBar Coll.), “Searches for New Sources of CP and T Violation at BABAR,” BEACH 2012, July 24 [slides].

La simetría discreta de inversión temporal (T) corresponde al intercambio de la dirección de flujo del tiempo, es decir, t → -t. Obviamente, no podemos ir hacia el pasado, por lo que en física de partículas se intercambian el estado inicial |in> y el final |out>. Si la simetría T se viola en un proceso, la probabilidad de la transición |in> → |out> será diferente de la probabilidad de |out> → |in>. En concreto, BaBar ha observado las desintegraciones B^o → B₊ y B₊ → B^o (y también B^o → B_- y B_- → B^o). Abajo tenéis en detalle las desintegración de partículas Υ(4S) que han sido estudiadas, no entraré en más detalles.

PS (20 nov 2012): Ha llegado a portada en MNM “Un equipo internacional de científicos liderado por el IFIC observa por primera vez la ruptura de simetría en el tiempo,” Univ. Valencia, 19 nov. 2012; Michael Zeller, “Viewpoint: Particle Decays Point to an Arrow of Time,” Physics 5: 129 (2012); J. P. Lees et al. (The BABAR Collaboration), “Observation of Time-Reversal Violation in the B0 Meson System,” Phys. Rev. Lett. 109: 211801 (2012). También merece la pena leer “Babar realiza la primera medida directa de una asimetría en la inversión temporal,” La Hora Cero, Nov. 19, 2012. En el artículo de Zeller se incluye la siguiente figura, muy ilustrativa:

Toda la música pop suena “igual” según un estudio de científicos españoles

El estudio de un millón de canciones populares (pop) entre 1955 y 2010 ha encontrado que en la actualidad suenan más fuerte, pero son más homogéneas en cuanto a acordes, melodías y tipos de sonido utilizados que hace 50 años. El equipo investigador ha sido dirigido por Joan Serra (experto en inteligencia artificial del IIIA-CSIC, Barcelona). Para una persona con más de 35 años, la música pop actual suena muy “igual” comparado con cómo sonaba cuando era joven. Quizás por eso a los que tenemos cierta edad nos sigue gustando más la música de aquella época y hay un movimiento de revival que está devolviendo a la actualidad muchas canciones del pasado. El artículo técnico es Joan Serrà, Álvaro Corral, Marián Boguñá, Martín Haro & Josep Ll. Arcos, “Measuring the Evolution of Contemporary Western Popular Music,” Scientific Reports 2: 521, 26 July 2012 [el artículo es de acceso gratuito].

Esta figura (izquierda) muestra cómo el volumen (loudness) ha subido en los últimos 50 años, quizás debido a la costumbre actual de utilizar una curva de ecualización mucho más plana que facilita que la música se pueda escuchar en medios muy diversos (desde un iPAD a un ordenador pasando por un equipo HiFi); os recuerdo lo que ya contamos en “Qué suena mejor al oído, un vinilo, un CD o un DVD de audio.” La figura de la derecha muestra cómo la música se ha vuelto mucho más homogénea en cuanto a la paleta de timbres utilizada (lo que mucha gente ha expresado como “toda suena igual”). Como afirman los autores, estas conclusiones son conjeturas que llevaban mucho tiempo en el imaginario colectivo (apreciaciones subjetivas, cualitativas o no sistemáticas). El nuevo aporta pruebas empíricas gracias a un análisis formal, cuantitativo y sistemático. Este tipo de técnicas de análisis también podrán ser aplicadas a otros géneros musicales, e incluso tendrán un papel musicológico pues permitirán estudiar las transiciones de estilo más importantes en la historia de la música.

Nota sobre la revista en la que se han publicado los resultados: Scientific Reports. En algunos sitios se ha dicho que era Nature, lo que es un craso error. Se trata de la revista del Nature Publishing Group que pretende hacerle la competencia a PLoS ONE, aparece en el Web of Science, pero aún no tiene índice de impacto (no aparece en 2011 JCR, tampoco aparecerá en el 2012 JCR, pero sí lo hará en el 2013 JCR; fuente). ¿Qué significa que su estilo editorial sea similar a PLoS ONE? Por un lado, que es una revista de artículos de acceso gratis donde los autores pagan por publicar. Por otro lado, que se aceptan artículos “técnicamente correctos” (technically sound), sin importar su importancia y que será la propia comunidad científica la que la determinará (“judgments about the importance of a paper will be made by the scientific community after publication”). Y por tanto, el proceso de revisión por pares en esta revista (como en PLoS ONE) puede ser similar al de una revista convencional, pero también puede no serlo (a esto se le llama a veces “revisión formal”). Más información. Todo esto es importante cuando uno se enfrenta a la valoración de los contenidos de un artículo publicado en esta revista.

Se fabrica por primera vez una fibra óptica de cristal fotónico con torsión longitudinal

Las fibras ópticas de cristal fotónico o microestructuradas tienen una distribución simétrica de agujeros en su sección transversal. P. St. J. Russell y sus colegas publican en Science la fabricación por primera vez una distribución de agujeros que se torsiona (rota en espiral) a lo largo de la longitud de la fibra (como muestra la figura). Este efecto introduce una quiralidad en la distribución de agujeros en el recubrimiento (cladding) alrededor del núcleo central permite la propagación multimodo en fibras que sin ella serían monomodo e introduce un nuevo grado de libertad para manipular la transmisión de luz en fibra óptica gracias a la polarización de la luz. El artículo técnico es G. K. L. Wong et al., “Excitation of Orbital Angular Momentum Resonances in Helically Twisted Photonic Crystal Fiber,” Science 337: 446-449, 27 July 2012.

La torsión en la dirección longitudinal de la distribución de agujeros en la fibra microestructurada permite un control del estado de polarización de la luz transmitida por la fibra mucho más allá de lo que permiten las fibras ópticas se sección elíptica. Como muestra esta figura, que presenta la propagación de los modos de polarización vertical (azul) y horizontal (rojo), las nuevas fibras ópticas con torsión permiten un control de la polarización en la sección transversal de la fibra lo que introduce nuevos modos discretos asociados al momento angular orbital introducido por la velocidad de la torsión (en cuantos milímetros la distribución de agujeros da una vuelta completa).

La luz guiada por el núcleo (parte central de la fibra) sufre el efecto de la torsión que actúa como un filtro para la luz en ciertas frecuencias, como muestra esta figura para dos velocidades de torsión diferentes (10,8 rad/mm y 13,6 rad/mm). Esto significa que la torsión se puede utilizar como un grado de libertad que permite filtrar ciertas frecuencias de propagación lo que puede tener interés en el desarrollo de láseres de fibra óptica y otros dispositivos completamente ópticos.

El nuevo avance supone un giro (valga la redundancia) con trabajos previos en este campo. He de confesar que yo he trabajado en la simulación por ordenador modos en fibras ópticas de cristal fotónico, aunque obviamente sin torsión, y que a mí me ha llamado poderosamente la atención este nuevo artículo que me ha dado múltiples ideas para ejecutar con mis estudiantes y colaboradores.

Un millón de DVDs de datos se podrán almacenar en una cinta óptica multicapa de 100 metros

La capacidad de almacenamiento de datos de los CDs y DVDs está limitada por su tamaño. Se ha publicado en Advanced Materials un nuevo método de fabricación a bajo coste de largas cintas de material óptico multicapa que permite almacenar datos en forma de imágenes; se estima que un carrete de cinta con una longitud de 100 metros podrá almacenar un petabyte de datos (el equivalente a un millón de DVDs). Kenneth Singer (Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio) y sus colegas han desarrollado un método capaz de fabricar cintas de polímeros multicapa con hasta 23 capas y 78 micras de espesor en las que se pueden escribir datos con la tecnología Blu-Ray en forma de imágenes como las que muestra el vídeo de youtube de abajo (cada imagen tiene 22 μm cuadrados y contiene 512 píxeles). El artículo técnico es Chris Ryan et al., “Roll-to-Roll Fabrication of Multilayer Films for High Capacity Optical Data Storage,” Advanced Materials, Article first published online: 13 JUL 2012.

Un análogo del mecanismo de Higgs en un gas de átomos de rubidio ultrafríos atrapados en una red óptica

La rotura espontánea de la simetría juega un papel clave en nuestra compresión de la Naturaleza. En teorías cuánticas de campos da lugar a la aparición de bosones de Higgs con masa. Un superfluido neutro bidimensional puede presentar análogos al bosón de Higgs durante la transición de fase cuántica que le lleva a una fase aislante de tipo Mott. Manuel Endres et al. han demostrado que este sistema físico se comporta como una teoría cuántica de campos (relavista) bidimensional. Este tipo de sistemas permite reproducir en laboratorio un fenómeno físico que se observó cuando el universo tenía solo una billonésima de segundo de existencia; las analogías físicas siempre han sido claves para entender muchos fenómenos cuyo estudio directo está fuera de nuestro alcance. En este sentido, el futuro de este trabajo es muy prometedor. El artículo técnico es Manuel Endres, Takeshi Fukuhara, David Pekker, Marc Cheneau, Peter Schauβ, Christian Gross, Eugene Demler, Stefan Kuhr & Immanuel Bloch, “The ‘Higgs’ amplitude mode at the two-dimensional superfluid/Mott insulator transition,” Nature 487: 454–458, 26 July 2012.

En un análogo no relativista, un modo Higgs es una oscilación en amplitud de un campo cuántico que aparece como excitación colectiva en un sistema cuántico multicuerpo como resultado de la rotura espontánea de una simetría continua. Cerca del punto cuántico crítico, la física de estos sistemas se describe como una teoría crítica efectiva invariante Lorentz. La versión mínima de dicha teoría está descrita por un parámetro de orden complejo Ψ = |Ψ|e^iΦ cerca de una transición de fase cuántica entre una fase ordenada (|Ψ| > 0) y otra desordenada (|Ψ| = 0). En la fase ordenada, la densidad de energía clásica tiene forma de “sombrero mejicano” y el parámetro de orden tiene un valor mayor que cero en el mínimo del potencial. Su fase, Φ, ha adquirido un valor gracias a una rotura espontánea de la simetría U(1). El desarrollo local del campo alrededor del estado fundamental conduce a dos tipos de modos (excitaciones cuánticas), un modo de Nambu–Goldstone y otro de Higgs, que están relacionados con la fase y la amplitud de las variaciones de Ψ, respectivamente (ver la figura que abre esta entrada). El modo en amplitud se diferencia del modo en fase porque tiene un “salto” (gap), es decir, una masa.

Los autores utilizan un gas átomos de ⁸⁷Rb (que son bosones) ultrafríos atrapados en una red óptica. Esos sistemas se rigen por el modelo de Bose–Hubbard, parametrizado por la amplitud J del efecto túnel entre los pozos ópticos y la energía de interacción interatómica U; el parámetro de acoplamiento es j= J/U y puede ser fácilmente controlado mediante el cambio en la profundidad de los pozos de la red óptica. La transición de fase cuántica entre superfluido (fase ordenada) y aislante Mott (fase desordenada) ocurre a un valor crítico del acomplamiento j_c, como se muestra en la figura de arriba los resultados experimentales están en buen acuerdo con las predicciones de la teoría.

¿Se ha descubierto algo nuevo en este trabajo técnico? Por ahora es pronto para buscar grandes sorpresas en este trabajo que se ha publicado en Nature por lograr algo que antes no se había logrado. Habrá que esperar a su futuro estudio en detalle. Aún así, creo importante destacar que se han observado excitaciones discretas de los modos de Higgs en este sistema confinado similares a las que se esperan en el bosón de Higgs cuando se consideran dimensiones extra compactas en el espaciotiempo.

Un medio transparente a un solo fotón y opaco a un haz con muchos fotones

Los medios ópticos no lineales permiten lograr una interacción fuerte entre fotones que puede amplificar fenómenos muy débiles con aplicaciones prácticas (potenciales) muy interesantes. Peyronel et al. publican en Nature un nuevo material en el que los fotones individuales se propagan libremente, pero interaccionan tan fuertemente entre sí que si dos fotones se encuentran presentes en dicho medio uno de ellos es absorbido rápidamente. Como resultado, este medio óptico no lineal permite desarrollar dispositivos tan interesantes como conmutadores ópticos para un solo fotón, o puertas lógicas cuánticas basadas en fotones individuales. Nos lo cuenta Thad G. Walker, “Quantum optics: Strongly interacting photons,” Nature, Published online 25 July 2012, que se hace eco del artículo técnico de Thibault Peyronel et al., “Quantum nonlinear optics with single photons enabled by strongly interacting atoms,” Nature, Published online 25 July 2012. La formulación matemática de un modelo del nuevo medio no lineal aparece en la información suplementaria del artículo.

La teoría cuántica del campo electromagnético (desarrollada en 1926 por Max Born, Pascual Jordan y Werner Heisenberg) describe dicho campo como compuesto de partículas llamadas fotones (excitaciones cuánticas del campo electromagnético con una energía “cuantizada” igual a hν, donde h es la constante de Planck y ν es la frecuencia de la luz). Los fotones interaccionan entre sí muy débilmente, aunque lo hacen fuertemente con las partículas cargadas (como electrones y núcleos atómicos). La mayoría de los materiales presentan una respuesta óptica lineal (un haz de muchos fotones se dispersa como si cada uno de ellos se moviera sin que existieran los demás). Sin embargo, hay materiales que presentan una respuesta óptica no lineal, en los que un haz de luz muy intenso conlleva una interacción fuerte entre los propios fotones del haz. Peyronel et al . han dirigido un haz de fotones en gas atómico en un estado de superposición que permite que los fotones individuales se transformen en polaritones de Rydberg (un tipo de excitación colectiva que agrupa el estado de múltiples átomos y un solo fotón). Estos polaritones tienen la propiedad de que son opacos a otros fotones y los abserben muy fuertemente. A la salida del gas atómico, los polaritones se transforman de nuevo en un único fotón, con lo que éste actúa como un transformador de haces de fotones en fotones individuales.

Los átomos del gas tienen tres niveles de energía: el estado fundamental |g> (con un nivel de energía E_g), un estado excitado |r> (con energía E_r) y un estado intermedio |e> (con energía E_e). Los fotones de frecuencia ν₁ que se dirigen al gas atómico y que obedecen la ecuación de Bohr, h ν₁ = E_e - E_g, son absorbidos salvo cuando incide la luz de un láser con frecuencia ν₂ que cumple la condición h (ν₁+ν₂) = E_r - E_g. Este fenómeno se llama transparencia inducida electromagnéticamente (IET) y excita de forma colectiva a los átomos del gas y al fotón en un estado llamado polaritón. Los fotones que obedcen la condición de IET se transmiten como polaritones con alta probabilidad, mientras que aquellos que la violan son absorbidos. Como resultado se ha fabricado un conmutador (o interruptor) controlado de forma completamente óptica. El diseño del gas óptico utilizado por Peyronel y sus colegas permite asegurar que un solo polaritón de Rydberg se encuentra en el medio al mismo tiempo (con una probabilidad superior al 91% de los casos). En aplicaciones prácticas interesa que esta probabilidad sea lo más cercana posible al 100%, por lo que en un futuro habrá que mejorar su diseño. Aún así, el futuro es muy prometedor para este tipo de sistemas.

La serpiente más primitiva conocida permite rehacer la filogenia de estos reptiles

El origen evolutivo temprano de las serpientes es poco conocido porque faltan especies de transición. No se sabe, por ejemplo, si sus orígenes son marinos o terrestres. Se publica en Nature una revisión de la filogenia de las serpientes gracias al análisis de una especie del Cretácico tardía llamada Coniophis precedens. Sus vértebras, maxilares y piezas dentales indican que se trata de la serpiente más primitiva conocida. Sus características indican que su medio ambiente eran las llanuras inundadas continentales, por lo tanto, las serpientes podrían tener un origen terrestre. Además, su cráneo es intermedio entre el de las serpientes y el de los lagartos, por lo que los autores creen que las serpientes podrían haber evolucionado a partir de los lagartos que viven en madrigueras. El artículo técnico es Nicholas R. Longrich, Bhart-Anjan S. Bhullar & Jacques A. Gauthier, “A transitional snake from the Late Cretaceous period of North America,” Nature, Published online 25 July 2012 [información suplementaria muy interesante].

El nuevo resultado publicado en Nature parece haber decidido la antigua controversia sobre si el cuerpo alargado y las extremidades reducidas de las serpientes se desarrollaron en un ambiente terrestre, como una adaptación para cavar, o en un medio marino, como una adaptación para nadar; los nuevos fósiles del género Coniophis encontrados en América del Norte parecen decantar la respuesta hacia el origen terrestre. En especial, las piezas dentales y los maxilares encontrados indican que estas serpientes eran carnívoras y se alimentaba de pequeños vertebrados en un entorno terrestre. Los autores proponen que estas serpientes primitivas tendrían una ecología similar a las serpientes del infraorden de los aletinofidios.

El pile-up (apilado de colisiones) en el LHC del CERN

Uno de los mayores problemas en el análisis de las colisiones protón-protón en el LHC del CERN es el apilado de colisiones. Como no se puede colisionar un protón contra otro protón, sería imposible acertar, debemos colisionar un paquete de casi un billón de protones contra otro paquete similar, con lo que en el punto de colisión se observan muchas colisiones (casi) simultáneas. A este fenómeno se le llama apilado de colisiones. Una de las grandes diferencias entre las colisiones de 2011 a 7 TeV y las de 2012 a 8 TeV es que este año la mayoría de las colisiones tiene más de 10 vértices (puntos de colisión simultáneos), como muestra la figura de arriba (zona verde comparada con la celeste).

En detectores del tamaño de una catedral (por ejemplo, ATLAS tiene forma cilíndrica con 46 m de largo y 25 m de diámetro), el apilado de colisiones se produce justo en el centro, en una región con una longitud de solo unos 5 cm. Entre todas las colisiones se seleccionan las que contienen vértices interesantes; por ejemplo, en la figura se observa una colisión en ATLAS con 25 vértices que ha sido seleccionada por contener un vértice Z→µµ (la desintegración de un Z en dos muones).

El paquete de protones tiene un tamaño, por lo que los vértices no aparecen de forma simultánea, aunque la diferencia de tiempos es muy pequeña (del orden de 1 ns en una colisión típica). En esta figura se observa el apilado de colisiones en CMS (la región de la figura tiene un tamaño de unos 10 cm). Se indica en al figura el momento en el que se ha producido cada vértice respecto al vértice central, marcado con 0 ns. Se ve que todos los vétices ocurren en un lapso de tiempo muy pequeño, pero que la electrónica de los detectores es capaz de resolver (lo que facilita su análisis automático por los sistemas de disparo o  triggers).

Más información en Chris Tully (Princeton), “Hadron Collider Environment,” SSI Lecture #1, July 23th, 2012 [slides].

XXXIII Carnaval Física: El secreto de la paradoja “más rápido que la gravedad”

Este vídeo ilustra con una cámara de alta velocidad (1000 fps) la llamada paradoja más rápido que la gravedad, más rápido que g, o simplemente paradoja de la caída libre. Una barra de madera de 30 cm inclinada con cierto ángulo y con una pequeña esfera colocada encima se deja caer; para un ángulo menor de 48,6º, la barra de madera llega antes al suelo que la bola, para ese ángulo llegan al mismo tiempo y para ángulos mayores llega antes la bola. El vídeo lo ilustra perfectamente. La paradoja surge porque la intuición nos dice que la bola y la barra deberían llegar al suelo al mismo tiempo. La física (mecánica) de este problema es muy sencilla y puede utilizar como ejercicio en los primeros cursos de física. Nos lo cuentan Michael Vollmer and Klaus-Peter Möllmann, “Faster than g, revisited with high-speed imaging,” European Journal of Physics 33: 1277-1288, 2012 [suppl. info.].

Esta figura muestra la curva (negra) que sigue la esfera en su caída y la que sigue (curva roja) la punta de la barra (que ha sido calculada por métodos numéricos resolviendo una ecuación diferencial de segundo orden). El ángulo crítico, para el que la esfera y la punta de una barra de 30 cm alcanzan el suelo al mismo tiempo, es de 48,6º; por debajo llega antes la barra y por encima la bola. La figura muestra claramente que las curvas (trayectorias) que siguen son diferentes.

Como la aceleración de la gravedad es constante (g), la velocidad de caída de la esfera es lineal, como muestra esta figura (curvas negras). Sin embargo, la velocidad de la punta de la barra, que realiza un movimiento rotacional, sigue una curva con forma parecida a una parábola. El modelo matemático (que omito, pero que es muy sencillo) ha sido confirmado por los experimentos utilizando una barra y una esfera metálicas que son soltadas de forma simultánea por un electroimán (como muestra la parte final del vídeo que abre esta entrada). Los profesores que quieran ilustrar este experimento a sus alumnos y que no dispongan de cámara de alta velocidad pueden utilizar los vídeos la información suplementaria del artículo de Eur. J. Phys.

Esta entrada participa en  la edición XXXIII del Carnaval de la Física, cuyo anfitrión es el blog El Mundo de las Ideas. Las entradas se pueden enviar del 1 al 25 de julio, ambos inclusive.

John H. Schwarz inaugura Strings 2012 revelando su “verdad” sobre la teoría de cuerdas

La charla inaugural del congreso anual Strings 2012, 23-28 Julio, MPI, Múnich, Alemania, a cargo de John H. Schwarz (Caltech), uno de los padres de la teoría de cuerdas, no tiene desperdicio. Según él, la teoría de cuerdas y la teoría M no son nada radicales, todo lo contrario, son la prolongación natural de las teorías cuánticas de campos. De hecho, la teoría de cuerdas y la teoría M son la misma cosa que la teoría cuántica de campos (pero escrita en un lenguaje más adecuado, en el sentido de la teoría de la matriz de dispersión (scattering) o matriz S). Oír a uno de los padres de la teoría de cuerdas afirmar estas cosas es todo un placer para los que siempre hemos creído que la teoría de cuerdas es un lenguaje (quizás, el lenguaje correcto), pero solo un lenguaje (porque le faltan principios fundacionales al estilo del principio de equivalencia de la gravitación). Las transparencias las podéis leer de primera mano en John H. Schwarz (California Institute of Technology), “Opening Lecture,” Strings 2012, July 23, 2012 [slides] [vídeo flash]. Me permito traduciros parte del principio (la parte menos técnica de la charla).

¿Qué es la teoría de cuerdas? El descubrimiento de la dualidad gauge/gravedad y otros desarrollos ha dejado claro que la teoría cuántica de campos (QFT) y la teoría de cuerdas/teoría M (ST/Mt) no son ramas diferentes de la física y la segunda puede verse como una prolongación (más bien una compleción) natural de la primera. Los “contornos” entre ambas ramas de la física se han ido diluyendo hasta casi desaparecer. Las técnicas matemáticas de la ST/Mt son ahora parte de las herramientas utilizadas en QFT y cosmología. En este sentido, la teoría de cuerdas no es para nada una idea radical. Nació a partir de la teoría de la matriz S, muy popular en los 1960, y aunque durante muchos años se la ha visto como una alternativa radical a la QFT, ahora sabemos que no lo es (dice Schwarz). La teoría de cuerdas/teoría M son la formulación más conservadora e inevitable para formular una teoría cuántica de la gravedad. Este hecho debe ser enfatizado cuando se divulgue la teoría a los que no son expertos. La teoría de Yang-Mills (1954) nació como una teoría (hoy sabemos que errónea) de los mesones ρ, aunque ahora describe todo lo conocido (salvo la gravedad). La teoría de cuerdas nació como una teoría (hoy sabemos que errónea) de los hadrones, aunque ahora describe de forma cuántica la gravedad en el contexto de la teoría cuántica de campos.

Por supuesto, por ahora, la mayoría de los teóricos de cuerdas no están de acuerdo con Schwarz, aunque nadie sabe qué pasará dentro de un lustro (en la teoría de cuerdas los grandes gurús son siempre los que han marcado el camino).

Gabriele Veneziano, “40 years since GGRT: Some personal considerations,” Strings 2012, July 23, 2012 [slides] [vídeo], inicia su charla mencionando su contribución al nuevo libro de historia sobre la teoría de cuerdas, ”The Birth of String Theory,” Cambridge Univ. Press, April 2012 (que aún no he tenido el placer de leer, pero que recopila gran número de artículos sobre la historia de la teoría de cuerdas de mano de sus protagonistas). Luego pasa a describir los grandes problemas de la física fundamental desde un foco (algo) sesgado a la teoría de cuerdas.

Andrew Strominger (Harvard Univ.), “Progress in dS/CFT,” Strings 2012, July 23, 2012 [slides] [vídeo], nos habla de la analogía dS/CFT, mucho menos estudiada y conocida que la analogía AdS/CFT, pero que tiene la ventaja de que el universo que conocemos (con energía oscura) se modela como una teoría dS (de De Sitter), en lugar de AdS (anti-De Sitter). Según Strominger, muchos resultados teóricos de la analogía AdS/CFT se extienen al caso dS/CFT, pero solo en teoría, ya que hay muy pocos ejemplos prácticos que ilustren dicha analogía y en general son inestables. En la misma línea, Eliezer Rabinovici (Hebrew Univ., Jerusalem), “(In)Stabilities and Complementarity in AdS/CFT,” Strings 2012, July 23, 2012 [slides] [vídeo], estudia las inestabilidades en ciertos modelos AdS/CFT, con objeto de ayudar a entender las que aparecen en la mayoría de los modelos dS/CFT.

Unas figuras sobre la búsqueda del bosón de Higgs que tienes que conocer

El congreso “Higgs Hunting 2012,” Orsay, Francia, 18-20 Julio, nos ha recopilado y resumido todo lo que se sabe a día de hoy sobre el bosón de Higgs. Sin novedades, lo más interesante son las figuras que resumen todo lo que hay que tener presente. Esta figura muestra los resultados experimentales en 48 subcanales de desintegración del Higgs, tanto en el Tevatrón, como en ATLAS y CMS, tanto a 7 TeV (2011) como a 8 TeV (2012). El valor μ=1 corresponde a la predicción para el Higgs del modelo estándar. Basta mirar esta figura para darse cuenta de que la banda de error es grande en muchos subcanales. También se ve por qué el canal difotónico (H→γγ) presenta un exceso, aunque también hay subcanales γγ que no muestran dicho exceso. También muestra que los canales H→WW y H→ZZ muestran bastante buen acuerdo. También se observa que el defecto en el canal H→ττ observado en CMS 8 TeV no se observa ni en CMS 7 TeV, ni en ATLAS ni en el Tevatrón. Sacar conclusiones sobre qué modelo teórico describe mejor el bosón de Higgs observado en el LHC a partir de estos datos me parece aún arriesgado. La incertidumbre es grande. Aún así, los físicos teóricos no pueden esperar y tienen que realizar nuevas propuestas de forma inmediata, porque es su única forma de reclamar la prioridad de ser los primeros (caso de que den en la diana con alguna de dichas propuestas). Esta figura aparece en J. R. Espinosa (ICREA, IFAE, Barcelona), “Global Fit to Higgs Couplings,” HH 2012, 20 july [slides].

¿Cuándo habrá combinación oficial de los datos de ATLAS y CMS? No antes de 2013, según G. Petrucciani en Higgs Hunting 2012. La razón oficial es sencilla, aunque desde el punto de vista técnico no hay ninguna dificultad práctica, hacerlo bien (análisis no correlacionado) ahora mismo requiere un coste computacional demasiado alto; cuando las incertidumbres estadísticas y los errores sistemáticos bajen (tras el análisis de los datos de colisiones de finales de año), la combinación oficial será mucho más fácil de realizar y con un coste mucho menor. ¿Para qué hacer algo mal y costoso ahora si dentro de seis meses puede hacerse mucho mejor y con menor coste? Petrucciani nos recuerda que el mejor ajuste del cociente σ/σ(SM) tiene incertidumbres de ~25%, similares a las incertidumbres en la probabilidad de producción de un Higgs por fusión de gluones, luego ambos efectos podrían compensarse y cualquier desviación actual respecto al modelo estándar tiene una incertidumbre tan grande que no es significativa. Más información en Giovanni Petrucciani (UCSD), “[Towards a] Full Combination,” HH 2012, 20 July [slides].

Una pregunta que mucha gente se hace es ¿puede un teórico fuera de una colaboración (como ATLAS o CMS) ajustar los datos experimentales y obtener resultados fiables? El teórico ha de ajustar sus modelos teóricos a los datos publicados por las grandes colaboraciones, asumiendo una distribución gaussiana para los errores en los datos. El resultado, obviamente, es de peor calidad que el obtenido por la colaboración (que utiliza la distribución estadística experimental para los errores); sin embargo, el error es pequeño (menor que una sigma). Esta figura compara, para el canal difotónico, los resultados publicados por CMS y los obtenidos mediante un ajuste gaussiano a los datos. Para reducir la diferencia lo mejor es combinar muchos canales para tener a favor la ley de los grandes números. Más información en la charla de Jamison Galloway (FNAL), “Getting to know the Higgs,” HH2012, 20th July [slides] [arXiv:1206.1058].

Francis entrevistado en El Mundo, Edición Andalucía, Málaga

Berta González de Vega (periódico El Mundo, Málaga) me hizo una entrevista vía correo electrónico, cuya versión final puedes ver en la imagen (click para ampliar). Quizás a alguien le interese la entrevista íntegra. Pero antes, os recuerdo que soy Profesor del departamento de Lenguajes y Ciencias de la Computación, adscrito a la E.T.S. Ingenieros Industriales.

P) ¿Cómo te empiezas a interesar por la divulgación científica?

R) He sido aficionado a la divulgación científica, como usuario, desde siempre. Cuando empecé a trabajar en la Universidad [de Málaga] tomé un papel más activo, organicé seminarios de divulgación para alumnos y compañeros, e impartí conferencias tanto en España como en Latinoamérica. Junto a un profesor, recientemente fallecido, Rafael Miranda, organicé “Las mesas redondas de relatividad y mecánica cuántica” entre 1995 y 1999. Ahora soy conocido por mi blog “La ciencia de la mula Francis,” que nació el 1 de enero de 2008 y ya ha recibido más de cinco millones de visitas. En agosto de 2010 me incorporé como colaborador de un blog que acababa de nacer, Amazings.es, cuya gran baza era un gran plantel de colaboradores. Ahora es toda una referencia en la divulgación en español, edita una revista, organiza eventos a nivel nacional, etc. Desde entonces soy mucho más activo en divulgación.

P) ¿Crees que en España tenemos un problema con la falta de divulgadores buenos que se transmite, además, en una preocupante falta de vocaciones en ciencia básica?

R) Hace cinco años había pocos divulgadores, pero la situación ha cambiado mucho en los últimos años. Han aparecido un gran número de divulgadores jóvenes que están haciendo una labor muy interesante, en especial en blogs colaborativos como “Hablando de Ciencia.” En España aún no hay tantos divulgadores mediáticos como en Gran Bretaña o en EE.UU., pero la situación está cambiando y en un futuro no muy lejano auguro que los habrá. No estoy de acuerdo en que hay una falta de vocaciones científicas. En plena crisis, la ciencia básica no es un camino de rosas como carrera profesional y la salida más natural es emigrar al extranjero, lo que puede echar para atrás algunas vocaciones, pero aún así, no faltan alumnos en las facultades de ciencias, salvo quizás en algunas carreras como Física. Con la desconfianza en el sistema político, la valoración de los científicos ha crecido mucho en nuestro país y las vocaciones científicas también.

P) ¿Cómo das el salto a twitter y qué te ha facilitado en cuanto a contactos?

Yo me resistía, pero Javier Peláez, @irreductible, uno de los tres padres de Amazings.es, decidió en octubre de 2011 que no pararía hasta conseguir que yo diera el salto a Twitter. Entré sin saber qué me iba a encontrar y en menos de un año ya no pude prescindir de él en mi labor divulgativa. Me ha facilitado acceder en tiempo real a gran número de medios de divulgación que yo visitaba de vez en cuando a ver qué ofrecían y a los que ahora visito a tiro fijo cuando publican algo que sé que me va a interesar. En cuanto a mis contactos personales, la mayoría son divulgadores o personas muy próximas a la divulgación. Mucha gente cuenta cosas personales en Twitter, pero como no soy especialmente “cotilla”, utilizo la lectura diagonal para evitar leer lo que no me interesa. La verdad es que se aprende mucho conversando con la gente y he aprendido muchas cosas gracias a los 140 caracteres, que me han obligado a profundizar en otras fuentes.

P) Te has convertido en un sensor del estado de la ciencia en España y en el mundo, ¿qué no valoramos de aquí y qué debemos aprender de fuera?

R) Quizás sea un tópico, pero la ciencia española está llena de “ramones y cajales” que sacan adelante proyectos muy competitivos con muy pocos medios, muchísimo trabajo y muchísima ilusión. En España estamos acostumbrados a luchar día a día contra los “elementos” en un sistema de I+D repleto de “burrocracia” y donde tienes que estar demostrando constantemente que vales. Para lograr lo mismo en España hay que trabajar muchísimo más que en Alemania, Gran Bretaña o EE.UU. Creo que debemos aprender de fuera dos cosas. Por un lado, la importante que son los recursos humanos para sacar adelante los proyectos; en España es más fácil obtener dinero para infraestructuras que para pagar personas que las usen, todo lo contrario que en las grandes potencias en I+D. Por otro lado, nos falta marketing para saber vender nuestro trabajo. Nos cuesta tanto trabajo alcanzar los logros, que una vez alcanzados no sabemos disfrutar de ellos ante la sociedad y en especial ante el tejido empresarial. Aún se oye que lo que viene de fuera es mejor, pero lo que pasa es que conocemos lo de fuera e ignoramos lo nuestro.

P) ¿Crees que debería haber más movilizaciones por los recortes en I+D? El escaso eco de las protestas ¿es precisamente por la falta de sensibilidad que hay en España con la ciencia?

R) La situación actual de la I+D en España es muy grave. Hace unos meses parecía imposible que instituciones como el CSIC llegaran a suspensión de pagos. Las políticas de recortes van a lastrar el futuro de España y los que más las están sufriendo son los jóvenes investigadores. Un gran logro de los últimos años, la internacionalización de la ciencia española, se va a convertir en su espada de Damocles. El único futuro de muchos jóvenes investigadores es emigrar. Sin un relevo generacional adecuado, se va a perder el tirón de los últimos lustros. Sin embargo, no soy amigo de las movilizaciones per se. Lo importante es explicarle a los ciudadanos y a los políticos los beneficios que ha ofrecido la I+D a nuestro país y cómo gracias a ella estamos en el G-20 y nuestras multinacionales son referencia a nivel mundial. No creo que falte sensibilidad hacia la ciencia en España, falta un poco de chovinismo francés. Somos una potencia científica y contamos con centros de referencia de primer nivel. Debemos presumir de lo que hemos llegado a lograr, sin olvidar que podemos perderlo si no actuamos para evitarlo.

P) De los estudios que te has dedicado a divulgar, ¿en cuál te hubiera gustado estar, en el CERN y el bosón, en la universidad de Manchester?

NOTA: La Universidad de Manchester es famosa por tema del grafeno (Nobel 2010).

R) He divulgado tantas cosas que no sabría cuál elegir. El divulgador, como el periodista, no puede ser el protagonista. Yo he vivido con mucha euforia el descubrimiento del bosón de Higgs en el CERN, pero si yo hubiera sido partícipe del logro, habría sido uno más entre miles de personas y mi papel habría sido muy técnico y poco reseñable. Los protagonistas en este tipo de descubrimientos son siempre los jefes, los “curritos” que hacen el trabajo se mantienen en la sombra. Yo prefiero mi papel como divulgador. Gracias a la política del CERN se hacen públicos todos los resultados técnicos en la web, lo que permite seguir al detalle todos los avances, algo imposible hace unas décadas. Para un divulgador es una oportunidad única para sentirse partícipe en primera persona de estos grandes descubrimientos. Disfruto mucho divulgando estos grandes logros y quizás no disfrutaría tanto si solo fuera un “currito” más.

P) ¿Tienes actividad investigadora?

R) Lidero un pequeño grupo de investigación que trabaja en el uso de ordenadores para entender el comportamiento de cierto tipo de ondas llamadas solitones, tanto en fibra óptica como en problemas de fluidos. También colaboro con otros grupos de investigación tanto de la Universidad de Málaga como de otras instituciones españolas, en especial con la Universidad Politécnica de Valencia. Mis intereses en investigación son muy variados, pero tengo decenas de publicaciones y he dirigido varias tesis doctorales. Compaginar divulgación con docencia e investigación es difícil, pero con ilusión y muchas ganas se puede hacer con éxito en todos los frentes.

P) ¿De qué hiciste la tesis?

R) Los ordenadores se pueden utilizar como un laboratorio virtual que permite realizar experimentos físicos. La ventaja es que se puede controlar hasta el más mínimo de los detalles. El problema es que las leyes físicas en un mundo virtual difieren ligeramente de las leyes físicas del mundo que nos rodea. Podemos lograr que esta diferencia sea pequeña utilizando muchos recursos y ordenadores muy poderosos, pero no siempre los tenemos disponibles. Mi tesis se centró en unas técnicas matemáticas que permiten saber cómo se modifican las leyes físicas al ser incorporadas en un ordenador. Parece algo muy interesante, pero la mayoría de físicos e ingenieros no saben que estas técnicas existen y son poco utilizadas salvo en física de fluidos computacional.

P) ¿Cuáles son las acciones divulgativas más reseñables que conoces en España?

R) Hay muchas, pero como colaborador debo destacar las realizadas por Amazings.es, como Amazings Atapuerca el pasado mayo o Amazings Bilbao el próximo septiembre. También destacan los eventos organizados por los miembros de la asociación europea EUSCEA, como la Feria de la Ciencia de Sevilla, la Feria Madrid es Ciencia o las Semanas de la Ciencia en varias ciudades. En Málaga tenemos dos ciclos de conferencias todos los años, los “Encuentros con la Ciencia” organizados por Enrique Viguera (UMA) y “Presente y Futuro de la Ciencia y la Tecnología” organizados por Laureano Moreno (UMA). La revista Uciencia de la UMA también está realizando una labor muy reseñable. Pero por toda España hay muchos otros eventos que acaban de nacer y tienen un futuro prometedor como la ciencia de calle del StAS Alicante. Aunque nos quejemos de que hay poca divulgación en España, la cosas han cambiado mucho en el último lustro y hay actividades por doquier. Espero que así siga siendo por muchos años.

FIN

Por cierto, recomiendo (a los interesados en los temas en los que investigo) la lectura de mi artículo “Gotas de luz hacia una internet más veloz;” UCiencia, 16 julio 2012. “El sueño de muchos ingenieros de telecomunicaciones es la existencia de fibras ópticas que permitan la propagación de pulsos de anchura constante, independiente de la amplitud, tal como lo hacen las gotas de agua, como si fueran gotas de luz.” Mi contribución como alumno en el “I Curso ‘Edición de noticias de divulgación científica’ de la Universidad de Málaga.”