El método más rápido para determinar el espín del bosón de Higgs

Hay un método para saber si la partícula descubierta en el LHC el 4 de julio es una partícula de espín cero escalar (0+), pseudoescalar (0-), o si tiene espín dos (2+), que se basa en un método ya propuesto para las colisiones en LEP. Como no, John R. Ellis y varios colegas han rescatado este método basado en la distribución de la masa invariante en las colisiones que producen un Higgs y un bosón vectorial W o Z, es decir, las colisiones pp→ZH, y pp→WH. Utilizando simulaciones por ordenador en PYTHIA y Delphes, estos físicos han mostrado que las colisiones acumuladas a fecha del 4 de julio podrían ser suficientes para decidir esta importante cuestión. Como es obvio, todavía el método no ha sido aplicado a datos reales. Según este artículo teórico, los datos actuales en el LHC7+LHC8 podrían presentar mucho ruido, pero los datos recabados por el Tevatrón (combinando DZero y CDF) serían suficientes. Lo que reafirma la enorme importancia de los datos de colisiones obtenidos por el Tevatrón en la búsqueda del Higgs. Por supuesto, habrá que esperar cierto tiempo hasta que los físicos experimentales apliquen este método a los datos reales de colisiones, aunque todo apunta a que en los próximos meses se podría decidir la cuestión del espín de la nueva partícula descubierta en el LHC  con una masa entre 125 y 126 GeV. El artículo técnico, para los interesados en los detalles, es John Ellis et al., “A Fast Track towards the `Higgs’ Spin and Parity,” arXiv:1208.6002, Subm. 29 Aug 2012.

PS (8 sep. 2012): Solo en el canal difotónico, con 25 /fb de colisiones en ATLAS y CMS, ya es posible determinar el espín del Higgs (separando espín cero de espín dos al menos a 5 sigmas) según el artículo de Alexandre Alves, “Is the New Resonance Spin 0 or 2? Taking a Step Forward in the Higgs Boson Discovery,” arXiv:1209.1037, Subm. 5 Sep 2012.

Un nuevo artículo sobre la física de la caída de un slinky

No tengo tiempo de presentar una discusión detallada de este artículo, que modela la física de la caída de un muelle poco rígido (o slinky) a un nivel de primer curso de física. La idea básica es que la parte de abajo del slinky no se mueve porque cae el centro de gravedad y mientras cae la parte inferior y la superior se acercan siguiendo la física de la propagación de ondas. Discutí sobre este asunto bastante con alguna gente y me ha gustado volver a releer estas ideas. Espero que los profesores de física interesados en ilustrar la caída del slinky a sus alumnos aprovechen este nuevo artículo de R. C. Cross, M. S. Wheatland, “Modeling a falling slinky,” arXiv:1208.4629, Subm. 22 Aug 2012.

Más información en este blog:

“Los problemas sencillos son los que más quebraderos de cabeza dan,” 12 octubre 2011.

“XXXII Carnaval Física: No se puede hacer más lento,” 21 junio 2012.

La mayoría de las reacciones metabólicas están catalizadas por enzimas generalistas, que reconocen diferentes sustratos

Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas logrando que la velocidad de la reacción crezca muchos órdenes de magnitud. Los libros de texto afirman que las enzimas son muy selectivas y están especializadas en catalizar una única reacción química con un sustrato específico. Sin embargo, el 65% de las reacciones químicas conocidas en el metabolismo de la bacteria Escherichia coli son catalizadas por solo el 37% de sus enzimas, que actúan como tales en varios sustratos, es decir, son generalistas y presentan varios sitios activos. Se publica un artículo en Science que trata de contestar por qué la evolución ha hecho que algunas enzimas sean “promiscuas” y otras muy “especializadas.” Su respuesta es el contexto in vivode la reacción química en la red metabólica a la que pertenece; este contexto parece ser la causa de que algunas enzimas hayan evolucionado hacia una alta especificidad. De hecho, las enzimas especializadas suelen ser esenciales, presentan un mayor flujo metabólico y para el control de dicho flujo requieren una mayor regulación de su actividad. Más aún, la existencia de gran número de enzimas generalistas es una propiedad conservada en todos los taxones de seres vivos, tanto en arqueas, como bacterias y eucariontes. No hay evidencia de una convergencia evolutiva general de las enzimas hacia la especialización; solo algunas presentan esta tendencia, mostrando que la presión de la selección natural intracelular también afecta a la evolución de las enzimas. El artículo técnico es Hojung Nam et al., “Network Context and Selection in the Evolution to Enzyme Specificity,” Science 337: 1101-1104, 31 August 2012.