Si aprietas con fuerza un metal se puede volver transparente

dibujo20090319transparentsodiumelectronicandcrystalstructureat200gp

Hay que apretar pero que muy fuerte… Láminas metálicas de sodio con un grosor entre 3 y 5 micras se vuelven transparentes a la luz visible cuando se les somete a presiones del orden de 200 GPa, gigapascales. Esto es mucho. Por ejemplo, la presión en el centro de la Tierra es de unos 360 GPa. El metal se vuelve semiconductor. ¿Por qué? La estructura atómica del sodio es como una cebolla, formada por un único electrón en la capa más externa y todas las capas electrónicas interiores llenas. Bajo una presión muy alta, los átomos están tan juntos que estas capas interiores de átomos separados llegan a solaparse. Los electrones de estas capas se ven obligados a situarse en los intersticios de la estructura cristalina lo que reduce su metalicidad y lo vuelve transparente. Nos lo contó N. W. Ashcroft, “Condensed-matter physics: Pressure for change in metals,” Nature 458: 158-159, 12 March 2009 , haciéndose eco del artículo técnico Yanming Ma et al., “Transparent dense sodium,” Nature 458: 182-185, 12 March 2009 . Los investigadores no han sido capaces de determinar experimentalmente la estructura cristalina exacta del sodio a tan altas presiones, aunque sugieren una posibilidad a partir de análisis teóricos. Es de esperar que pronto estos investigadores obtengan resultados similares para el litio.

Sin entrar en más detalles técnicos, me gustaría indicar, como mera curiosidad, que este descubrimiento ha sido casual ya que los investigadores querían verificar experimentalmente los resultados teóricos de J.B. Neaton, N. W. Ashcroft, “On the constitution of sodium at higher densities,” Phys. Rev. Lett. 86: 2830-2833, 2001 . Como suele ser habitual, el nuevo resultado era inimaginable para los teóricos, quienes ahora tendrán que reproducirlo. Así es la ciencia.

Conferencias en Málaga en las que colabora la Universidad de Málaga

XII Ciclo de Conferencias: “Presente y Futuro de la Ciencia y la Tecnología”

Debemos agradecer al Dr. Laureano Moreno Real y sus colaboradores que vuelva a la carga con su intento de tratar de “culturizar” a Málaga en “Ciencia y Tecnología”. Ya atesora una docena de intentos… esperemos que siga así en el futuro.

LUGAR: CAC Málaga (Centro de Arte Contemporáneo, C/ Alemania s/n) 

Gratis hasta completar aforo.

3 marzo de 2009. 19.30 horas HITOS EN LA EVOLUCIÓN HUMANA. Dra. Ana Gracia Téllez. Investigadora del Equipo de Atapuerca, Grupo de Evolución Humana en el Centro Mixto UCM-ISCIII.

Estuvo muy bien, salvo por la presentación oficial del ciclo, que aburrió hasta al más pintado. Faltó, como ya es habitual, la Rectora, que en esta ocasión envió en su lugar a la primera persona que encontró por el pasillo. La doctora Gracia Téllez nos ilustró los 4 hitos más importantes de la evolución humana desde hace 2,5 millones de años, con énfasis en lo encontrado en Atapuerca y con gran número de anécdotas al gusto del público asistente (un 70% de la sala).

5 marzo de 2009. 19.30 horas LO QUE LA PELIGROSA IDEA DE DARWIN DICE DE NOSOTROS. Dr. Andrés Moya. Catedrático de Genética y Director del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva, Universidad de Valencia.

Estuvo bien pero yo esperaba más del famoso Dr. Moya. Básicamente presentó ideas extraídas de su libro “Evolución. Origen, Adaptación y Divergencia de las Especies,” escrito junto con Antonio Fontdevila Vivanco, y editado por la Editorial Sintesis en 2003. La sala estaba llena (me costó encontrar hueco). Desafortunadamente, Laureano metió la pata con su última pregunta: “¿Juega el universo a los dados?” La respuesta de Andrés no fue mala, fue pésima. Indicando hechos falsos sobre la historia de la Física y de Einstein que no venían al caso y que demostraban claramente que de evolución sabrá mucho, pero de física no tiene ni idea. Una pena que el colofón de la charla no haya dejado tan mal sabor de boca a quien esto escribe. Esperemos que en otras charlas nuestro amigo Laureano se contenga un poco.

10 marzo de 2009. 19.30 horas DESDE LAS MATEMÁTICAS CON HUMOR. Dr. Claudi Alsina. Catedrático de Matemáticas, Universidad Politécnica de Cataluña.

Divertidísima conferencia de Claudi, al puro estilo del famoso humorista, ya fallecido, Eugenio, con el que comparte acento y sonoridad vocal, pero con anécdotas de matemáticos y matemática en lugar de chistes cortos. La sala, lleno absoluto, repleta de carcajadas que impedían escuchar al propio conferenciante. ¿Qué tiene que hacer un matemático español para ganar el Premio Nobel? Hacerse poeta, como José de Echegaray (Nobel 1904), aunque tendrá que compartir el Premio Nobel, que ya se sabe que a Nobel, los matemáticos, gustarle, no le gustaban.

12 marzo de 2009. 19.30 horas RELOJES GENÉTICOS, O CÓMO LAS CÉLULAS MIDEN EL TIEMPO. Dr. Jordi García Ojalvo. Catedrático de Física Aplicada, Universidad Politécnica de Cataluña.

17 marzo de 2009. 19.30 horas CANIBALISMO GALÁCTICO EN EL UNIVERSO LOCAL. Dr. David Martínez Delgado. Investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias.

Maravillosa. Espléndida. Gran conferencia de David. Relatar resultados de investigación “frescos” (obtenidos hace menos de 2 años) y de alto contenido técnico con la maestría demostrada por David es muy excepcional. Pocos de los presentes en la sala de conferencias (casi llena) se habrá quedado con mal sabor de boca. “Arqueólogo galáctico” donde los haya su trabajo observacional, contrastado con simulaciones por ordenador nos ha dejado a todos boquiabiertos. Yo no sabía que astrónomos/astrofísicos como él utilizaban en la investigación diaria resultados obtenidos por astrofotógrafos aficionados. En las preguntas también se ha sabido defender estupendamente, con un gusto magistral por el “¡muy buena pregunta!” que nos ha convencido a todos de su dominio de su campo. Todo un crack. Lo siento por los que os lo hayáis perdido. Si tenéis otra oportunidad de escucharle no la desaprovechéis.

Canibalismo galáctico en el IAC (vídeos, imágenes, entrevista)

Corrientes de maera en el IAC (vídeos, imágenes)

19 marzo de 2009. 19.30 horas FORMACIÓN ESTELAR VIOLENTA EN EL UNIVERSO. Dr. José Miguel Rodríguez Espinosa. Director Científico del Proyecto Gran Telescopio de Canarias (GTC) en el Instituto de Astrofísica de Canarias.

Haber sido presidente de la Sociedad Española de Astronomía o ser el actual director científico del proyecto Gran Telescopio de Canarias en el Observatorio del Roque de los Muchachos no es garantía de ser un gran divulgador. La conferencia de este investigador del Instituto Astrofísica de Canarias, más allá de sus problemas con los micrófonos, no ha estado mal pero podía haber estado muchísimo mejor. Me ha dado la sensación de que la conferencia era impartida por un “gestor” en lugar de por un “científico.” Quizás me equivoque, pero ha dado la sensación que “a pie de obra” son otros miembros de su grupo los que están. En las preguntas, justito.

LUGAR: Museo Art Natura Málaga (edificio Antigua Tabacalera, Avda. Sor Teresa Prat s/n ).

Gratis hasta completar aforo.

26 marzo de 2009. 19.30 horas DIETA MEDITERRÁNEA Y SALUD. Dr. Jorge Gámez-Aracena. Profesor Titular de Medicina Preventiva y Salud Pública, Universidad de Málaga.

31 marzo de 2009. 19.30 horas GEMAS, MINERALES CON VALOR PROPIO. Dr. Luis Enrique Ochando. Profesor Titular de Cristalografía y Mineralogía, Universidad de Valencia.

La partícula Y(4140) descubierta en el Fermilab podría ser un error de cálculo

dibujo20090319cdfydecaydiscovery

[Versión editada tras un comentario de Tommaso Dorigo, ver más abajo. Muchas gracias, amigo].

La partícula Y(4140) observada en el CDF del Fermilab como producto de desintegración de mesones B (formados por un quark bottom (b) y un antiquark antibottom) tiene una masa medida de 4144 MeV. El problema con esta partícula (hadrón) es que se desintegra de una forma “rara” y no sabe de qué quarks está compuesta. Lo que ha hecho que algunas voces clamen que debe haber algo mal con el experimento. La nueva partícula puede que en realidad no exista, que sea un mero error de cálculo en el “complicado” fondo de partículas en el que se ha observado a Y(4140). Sólo un análisis más detallado que incluya los datos del otro detector del Fermilab, DZERO, confirmará o desmentirá el descubrimiento.

El 13 de marzo de 2009, la colaboración CDF del Fermilab anunció el descubrimiento de una nueva partícula algo “rara” (artículo técnico aparecido en el ArXiv). El 17 de marzo se ha realizado el anuncio oficial, fichero de transparencias Powerpoint y  vídeo de la presentación, momento en el que muchos se han hecho eco de este “gran” descubrimiento, por ejemplo, Ciencia Kanija “Extraña bola de partículas sorprende a los físicos del Fermilab,” poco Meneada quizás porque un titular sobre una “extraña bola” no es tan espectacular como debería, una “nueva partícula fuera del Modelo Estándar” hubiera sido más meneado.

¿Es incuestionable el descubrimiento del CDF? No, el anuncio se ha realizado cuando se tiene una evidencia de la nueva partícula sólo con una certeza de 3.8 desviaciones típicas (lo habitual para proclamar un descubrimiento hubiera sido alcanzar las 5 desviaciones típicas). Con el tiempo, si se confirma el descubrimiento, esta evidencia será mejorada. Lo ideal sería que la anomalía en el fondo de partículas que se nos muestra como una nueva partícula también se observe en el detector DZERO, el otro detector del Tevatrón del Fermilab, cuyo objetivo es confirmar por otro medio todos los descubrimientos. ¿Ha observado DØ (DZERO) la nueva partícula Y(4140)? Todavía no hay datos al respecto.

Más como abogado del diablo que como experto, creo que la “nueva” y “extraña” partícula podría ser un “error” en el cálculo del fondo de partículas (background) en el que se ha destacado levemente la señal. Calcular dicho fondo es clave para los descubrimientos y conforme la energía crece las dificultades son mayores.

Si la nueva partícula confirma su existencia habrá que ampliar el Modelo Estándar. Hay varias posibilidades. La más esotérica es que exista un nuevo quark. Más fácil sería que la teoría permita “partículas compuestas,” algo así como “moléculas” de partículas, partículas que en realidad son “sacos” o “bolas” de otras partículas. Por supuesto, hay alternativas teóricas más esotéricas.

Si la nueva partícula no se confirma, será porque es un mero error en el cálculo del “ruido” de fondo mediante el método de Montecarlo. Mejoras en estos cálculos son siempre bienvenidas como anticipo para nuevos descubrimientos. Nadie pierde. La Ciencia siempre gana.

PS (20 Mar 2009): El artículo teórico de Xiang Liu, Shi-Lin Zhu, “Y(4143) is probably a molecular partner of Y(3930),” ArXiv preprint, last revised 17 Mar 2009 , propone interpretar la “nueva partícula” como una “molécula” formado por D_s^\ast {\bar D}_s^\ast y de la misma manera proponen que Y(3930) también lo es como D^\ast {\bar D}^\ast. Los autores sugieren que otros casos podrían haber sido detectados y permanecen actualmente ocultos en los datos obtenidos por experimentos como CDF, Babar, y Belle. Quien sabe, lo mismo hasta tienen razón.