Leonard Susskind nos cuenta qué son el campo y el bosón de Higgs

Como muchos ya sabéis, Lenny Susskind imparte cursos de adultos (como ya hacía Richard Feynman) en los que cuenta conceptos muy complicados de física a un público general (alumnos y exalumnos de la Univ. Stanford). Este vídeo titulado “Demystifying the Higgs Boson” es un buen ejemplo. Lenny nos explica qué es un campo, qué es al vacío de un campo, qué es la masa, cómo le da masa el campo de Higgs a los fermiones y cómo le da masa a los bosones vectoriales. Sin fórmulas matemáticas, pero con las ideas correctas. Algunas de las metáforas que usa ya las he añadido a mi bolso de metáforas sobre el Higgs. Muy recomendable esta charla.

Ciencia en el Bulebar: “La atribulada existencia del Bosón de Higgs”

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Ayes martes, 22 de octubre, se inauguraron las charlas Ciencia en el Bulebar, un bar en Alameda de Hercules 83 (Sevilla), con la conferencia de Enrique F. Borja, “La atribulada existencia del Bosón de Higgs,” [30 minutos]. Enrique es famoso por que sus charlas son muy divertidas, y por sus blogs “Cuentos Cuánticos” y “Es extraño…” Radio Alcosa lo emitió en directo con muy buen sonido (el podcast ya está disponible) y puedes ver las transparencias de Enrique en su web. También fue emitido por youtube, aunque la imagen y el sonido no son tan buenos.

Por cierto, los responsables de la iniciativa son Clara Grima y Alberto Márquez, colaborando la Universidad de Sevilla, Radio Alcosa y el bar Bulebar. Espero que disfrutes de la charla y no olvides visitar el Bulebar si pasas por Sevilla.

Francis en @TrendingCiencia: Philip Anderson, el Higgs y la “higgsogénesis”

Dibujo20120711 philip anderson - celebs lists com imagesAlgunos lectores de este blog se han preguntado quién es Philip Anderson y qué tiene que ver con el bosón de Higgs. Te lo cuento en mi nuevo podcast para Trending Ciencia, que también discute la “higgsogénesis” como explicación de la asimetría materia-antimateria.

Confirmado, como ya predije, el Premio Nobel de Física de 2013 ha sido otorgado a dos de los tres físicos teóricos que formularon el mecanismo de Brout-Englert-Higgs que da masa a las partículas fundamentales y que predice la existencia del bosón de Higgs. François Englert, de la Universidad Libre de Bruselas, Bélgica, junto al ya fallecido Robert Brout, de la misma universidad, y Peter Higgs, de la Universidad de Edimburgo, Escocia, publicaron esta teoría en 1964 en la revista Physical Review Letters. Aunque mi predicción podía parecer fácil, mucha gente pensaba que el CERN, como institución, o el LHC, recibirían también el premio, o incluso que Philip Anderson, ya premio Nobel en 1977, o Tom Kibble, serían el tercer físico que acompañaría a Englert y Higgs, pero no acertaron. En este mi último podcast sobre el bosón de Higgs recordaré el papel de Anderson, y presentaré una curiosa idea, la “higgsogénesis” como explicación de la asimetría entre la materia y la antimateria.

Acceso gratuito a los artículos de F. Englert and R. Brout, “Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons,” Phys. Rev. Lett. 13, 321 (1964), y P. W. Higgs, “Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons,” Phys. Rev. Lett. 13, 508 (1964). La historia de Anderson, contada por sus propias palabras, en “Interview with Dr. Philip Anderson,” by P. Chandra, P. Coleman and S. Sondhi, 1999.

Sobre la higgsogénesis recomiendo Eugenie Samuel Reich, “‘Higgsogenesis’ proposed to explain dark matter,” News, Nature, 4 October 2013 (traducción al español). Siendo los artículos técnicos Geraldine Servant, Sean Tulin, “Higgsogenesis,” (Accepted in PRL) arXiv:1304.3464 [hep-ph], y Sacha Davidson, Ricardo Gonzalez Felipe, H. Serodio, Joao P. Silva, “Baryogenesis through split Higgsogenesis,” arXiv:1307.6218 [hep-ph].

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Nobel Física 2013: Englert y Higgs por la teoría del origen de la masa de las partículas

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Desde 1901, han recibido el Premio Nobel de Física 196 científicos. Los dos últimos se han anunciado esta misma mañana, aunque muy pocos teníamos dudas sobre quiénes serían, el físico escocés Peter W. Higgs (Universidad de Edinburgo, Escocia, Gran Bretaña) y el físico belga François Englert (Universidad Libre de Bruselas, Bélgica). El físico belga Robert Brout también habría recibido el galardón si no hubiera fallecido en el año 2011. Los tres desarrollaron en 1964 el mecanismo de Brout-Englert-Higgs de rotura espontánea de la simetría electrodébil que da origen a la masa de las partículas fundamentales, mecanismo que predice la existencia de una nueva partícula, el bosón de Brout-Englert-Higgs, un bosón escalar que fue observado en las colisiones del LHC en el CERN el 4 de julio de 2012. Hoy sabemos que dicho bosón escalar se comporta como predice la teoría, llamada modelo estándar, dentro de las cotas experimentales previstas. En este blog he hablado tanto del bosón de Higgs que hay poco que pueda decir más. Así que os dejo los vídeos de mi conferencia en diciembre de 2012 sobre el bosón de Higgs. ¡Qué los disfrutéis!

http://vimeo.com/66835655

http://vimeo.com/66892689

http://vimeo.com/66953665

http://vimeo.com/69300956

Por cierto, acerté mi predicción en La Rosa de los Vientos. Era una predicción segura, pero bueno.

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Francis en Trending Ciencia: El campo de Higgs y la inflación cósmica

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Ya puedes escuchar mi nuevo Podcast para Trending Ciencia sobre el bosón de Higgs (siento que mi voz no sea perfecta pero la tengo un poco tocada). Como siempre una transcripción del audio.

La teoría del big bang, la gran explosión, asume que el universo inició la flecha del tiempo y la expansión cósmica hace 13 800 millones de años. Hoy en día el universo es más grande de lo necesario para explicar por qué es tan homogéneo y tan isótropo a grandes escalas. El universo visible tiene un diámetro radio de unos 93.000 millones de años luz, un radio mucho mayor que lo que puede recorrer la luz durante toda su edad, 13.800 millones de años, ya que el universo está en expansión. La explicación más sencilla es la inflación cósmica introducida en 1981 por el físico Alan H. Guth y otros físicos (como Andrei Linde, Andreas Albrecht y Paul Steinhardt). Las inhomogenidades y las anisotropías en los primeros instantes de la gran explosión serían aplanadas por una hiperaceleración brevísima de la expansión del universo en los primeros instantes del big bang que daría lugar a un universo plano, homogéneo e isótropo, compatible con el análisis del fondo cósmico de microondas observado por el telescopio espacial Planck de la ESA. Hoy en día la inflación forma parte del modelo cosmológico de consenso y muy pocos cosmólogos dudan de su existencia.

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Francis en Eureka: Predicción de los premios Nobel 2013

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El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, ya está disponible. Como todos los años, presenta mi predicción de los premios Nobel de 2013. Me he basado en las predicciones de Science Watch de Thomson Reuters. Por supuesto, predecir el futuro es imposible, ya que sólo se puede predecir el pasado.

El lunes 7 de octubre se publicará el ganador del premio Nobel de Medicina. ¿Cuál es tu predicción para este premio, que acertaste el año pasado en la Rosa? Hay muchos campos de investigación en Medicina y Fisiología que merecen el Premio Nobel pero yo me decanto por la epigenética, en concreto, la metilación del ADN y el control de la expresión de los genes. Adrian P. Bird (Universidad de Edinburgo, Edinburgo, Scotland, UK), Howard Cedar y Aharon Razin (ambos de la Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem, Israel) son los candidatos más claros para recibir este premio. Su trabajo ha permitido descubrir que los lugares donde los grupos metilo se acoplan al ADN afecta a la regulación de las moléculas que interaccionan con las secuencias de ADN, permitiendo entender lo que diferencia las células diferenciadas unas de otras, y cómo el entorno afecta a la expresión de los genes, es decir, al fenotipo. Entender la anotación del genoma, como le llamó Howard Cedar, es fundamental tanto en ciencia básica como en las aplicaciones de la genética al tratamiento de enfermedades; de hecho, el campo de la epigenética promete avances importantes en el tratamiento de enfermedades complejas relacionadas con los genes, como el cáncer.

El próximo martes 8 de octubre se publicará el ganador del premio más claro este año, el de Física, que todo el mundo asigna al bosón de Higgs. ¿Aparte de Higgs quién más puede recibir dicho premio? El físico escocés Peter W. Higgs (Universidad de Edinburgo, Escocia, Gran Bretaña) estará acompañado por el físico belga François Englert (Universidad Libre de Bruselas, Bélgica, y de la Universidad Chapman, en Orange, California, EEUU). Junto a Peter Higgs y François Englert, también merece el premio el físico belga Robert Brout, pero por desgracia falleció en el año 2011. Se trata apuesta segura para el Nobel de Física. Los tres predijeron en el año 1964 el bosón de Brout-Englert-Higgs, popularmente conocido como bosón de Higgs a secas. Los análisis de la búsqueda de este bosón escalar en las colisiones en el LHC del CERN publicadas en marzo de este año, así como los presentados en junio en una conferencia en Estocolmo no dejan lugar a dudas, el bosón escalar observado por primera vez el 4 de julio de 2012 se comporta como predice la teoría llamada modelo estándar dentro de los límites de los errores experimentales y si hay unas leyes físicas ocultas en el comportamiento de esta partícula, se tratará de de fenómenos cuyo efecto es tan pequeño que los físicos lo seguiremos llamando bosón de Higgs o de Brout-Englert-Higgs, un nombre más correcto.

El Nobel de química se anunciará el próximo miércoles 9 de octubre, ¿cuál es tu predicción para este premio, siempre entre los más difíciles de predecir? Mi predicción es un poco arriesgada pero creo que los avances en la nanotecnología del ADN, uno de los campos más activos e importantes en la actualidad, podrían recibir el premio, en concreto los bioquímicos A. Paul Alivisatos (Universidad de California, en Berkeley, EEUU), Chad A. Mirkin (Universidad Northwestern, Evanston, Ilinois, EEUU) y Nadrian C. Seeman (Universidad de Nueva York, EEUU). El trabajo teórico pionero de Nadrian Seeman en 1982 cristalizó en 1996 con el descubrimiento experimental de Paul Alivisatos y Chad Mirkin de cómo acoplar al ADN nanopartículas de oro. La nanotecnología del ADN ha permitido el desarrollo de técnicas de diagnóstico molecular que permiten la identificación de los defectos moleculares subyacentes en una enfermedad de carácter hereditario. El acoplamiento de nanopatículas metálicas a los ácidos nucleicos ha revolucionado nuestra comprensión de la arquitectura tridimensional del ADN y sobre todo del ARN, fundamental para su actividad catalítica, con multitud de aplicaciones incluso más allá de la medicina, como la síntesis de nanoestructuras artificiales y la tecnología de puntos cuánticos para el desarrollo de células solares fotovoltaicas.

El premio Nobel de Economía se anunciará el lunes 14 de octubre, ¿qué nos puedes decir sobre este premio? Igual que el año pasado, la mayoría de las predicciones apuntan a la escuela de Chicago y su teoría de la regulación económica. Mucha gente parece tener muy claro que Sam Peltzman (Facultad de Económicas de la Universidad de Chicago, IL, EEUU) y Richard A. Posner (Facultad de Derecho de la Universidad de Chicago, IL, EEUU) son firmes candidatos al premio Nobel de Economía de 2013. Una mala percepción del riesgo de suprimir ciertas normas que regulan los mercados ha sido la causa más importante de la crisis económica; Peltzman y Posner han estudiado cómo los comportamientos de riesgo son alentados cuando parece que el riesgo se distribuye entre muchas personas lo que ofrece en una sensación de falsa seguridad. Por ello una correcta regulación de los mercados es absolutamente necesaria.

El anuncio del premio Nobel de Literatura todavía no tiene fecha. El viernes 11 de octubre se anunciará el premio Nobel de la Paz, ¿qué nos puedes decir? Las apuestas sobre el premio de Literatura apuntan al japonés Haruki Murakami, pero hay muchos otros que como él lo merecen. A mí me gustaría que lo recibiera el checo Milan Kundera, pero es casi imposible predecir este premio. Lo mismo pasa con el premio Nobel de la Paz. A mí me gustaría que lo recibieran Las Madres de la Plaza de Mayo o Julian Assange. Pero la verdad, no tengo ni idea.

Si no has escuchado aún el audio, sigue este enlace

Francis en Trending Ciencia: Las botellas de vino de Peter Higgs

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Mi tercer podcast de la segunda temporada de Trending Ciencia lo puedes escuchar siguiendo este enlace, trata sobre la historia de Peter Higgs y su relación con el campo de Higgs y el bosón de Higgs. Peter Higgs ha impartido muchas veces su charla “My life as a boson” (mi vida como un bosón), en la que cuenta su temprana historia de amor con el bosón de Higgs. Cuando reciba el Premio Nobel de Física de 2013 tendrá que volverla a contar muchas veces. Hoy que estoy en Donostia / San Sebastián, en el evento de divulgación Naukas Quantum, con motivo del centenario del átomo de Bohr, aprovecharé una entrada que ya apareció en mi blog como guión para este podcast, que espero que te guste.

Más información en Peter Higgs, “My Life as a Boson,” Talk presented at Kings College London, Nov. 24th, 2010 [PDF]. Peter Higgs, “My Life as a Boson: The Story of “The Higgs”,” Asia Pacific Physics Newsletter 1: 20-21, Sep. 2012. Professor Peter Higgs “My Life as a Boson,” Lecture, Swansea University, YouTube Video, 12th July 2012. Peter Higgs “My life as a boson,” Talk, VIMEO Video, 2009. Professor Peter Higgs, “My Life as a Boson,” CERN, Video, 2012-05-17.

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Francis en Trending Ciencia: Asuntos de familia del Higgs

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Mi segundo podcast de la segunda temporada de Trending Ciencia lo puedes escuchar siguiendo este enlace, trata sobre el Higgs y su familia. No, no se trata de prensa rosa sobre el matrimonio de Peter Higgs, futuro ganador del Premio Nobel de Física de 2013. Si el tema te interesa, este podcast no resolverá tus dudas.

Todas las partículas del modelo estándar vienen en familias. Hay tres familias de leptones y tres familias de quarks. Hay una familia de cuatro bosones electrodébiles (incluyendo entre ellos el fotón) y una familia de ocho gluones. ¿Por qué el bosón de Higgs tiene que estar más solo que la una? Muchos físicos téoricos han propuesto modelos que incluyen toda una familia de bosones de Higgs. El modelo estándar sólo ha encontrado un bosón, el de menor masa en la familia, pero nada impide que existen otros miembros de mayor masa. Permíteme recordar estas ideas.

Más información en, por ejemplo, P. M. Ferreira, Rui Santos, “2HDM benchmarking,” PDF, Jun 18, 2013, Simon Köhlmann (on behalf of ATLAS and CMS), “Searches for Higgs in 2HDM at the LHC,” Workshop on Higgs and Beyond, Tohoku University, Sendai, Japan, 5th–9th, Jun, 2013 [slides].

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Francis en Trending Ciencia: El Higgs invisible

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Hoy se inicia la segunda temporada de Trending Ciencia. En este enlace puedes escuchar mi primer podcast sobre Física, que trata sobre el Higgs invisible. El 8 de octubre sabremos quién recibirá el Premio Nobel de Física de 2013. Bueno, en realidad ya lo sabemos, todas las apuestas apuntan a que lo recibirán el escocés Peter Higgs y el belga François Englert, que ya recibieron junto al CERN el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica de 2013. Por ello voy a dedicar mis primeros podcasts sobre Física para la nueva temporada de Trending Ciencia a hablar de diferentes aspectos de la física del bosón de Higgs.

Más información en Tommaso Dorigo, “Invisible Higgs Not Seen!,” AQDS, Sep 4, 2013; el artículo más reciente sobre la búsqueda del Higgs invisible es The CMS Collaboration, “Search for invisible Higgs decays in the VBF channel,” CMS PAS HIG-13-013, Aug 30, 2013. Más información técnica en las charlas de Monoranjan Guchait, “Looking for invisible Higgs signal at the LHC,” [pdf slides], y P. S. Bhupal Dev, “Invisible Higgs Decay to Light Sneutrinos,” [pdf slides], ambas en la 21st Int. Conf. on Supersymmetry and Unification of Fundamental Interactions (SUSY13), ICTP, Trieste, 26-31st August, 2013.

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Reseña sabatina: “Odisea en el zeptoespacio” de Gian Francesco Giudice

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Tras leer la reseña de Tommaso Dorigo, “A Zeptospace Odyssey – Gian Giudice’s Brilliant New Book,” AQDS, Jun 12, 2010, me costó varios meses, pero logré conseguir este estupendo libro sobre física de partículas en el LHC del CERN. Preparé un borrador de una reseña, pero no apareció en este blog (muchos de mis borradores corren la misma suerte). En aquel momento pensé que estaría muy bien que este libro fuera traducido al español, pero que eso nunca ocurriría. Nadie estaba interesado entonces en la física de partículas. Sin embargo, los neutrinos superlumínicos de septiembre de 2011 y el descubrimiento del Higgs en julio de 2012 han generado tal revuelo mediático que la física de partículas ya forma parte de los temas imprescindibles en la divulgación en español. Y como tal, la traducción de este libro era una necesidad. Luis Álvarez-Gaumé y Juan José Gómez Cadenas han luchado contra viento y marea para ello. Al final el libro ha visto la luz gracias a la plataforma de divulgación JotDown. Si te gusta la física de partículas, no puedes dejar de leer a Gian F. Giudice, “Odisea en el zeptoespacio,” JotDown Books, 2013.

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