Archive for 28 diciembre 2007

Frases paradójicas

diciembre 28, 2007

Hoy no se puede hacer caso a ningún titular.

(Hoy=28 de Diciembre)

Los 10 avances científicos más importantes del año según Science

diciembre 26, 2007

Cada año Science elige en su última edición los 10 avances científicos más importantes. En este 2007 los seleccionados han sido:

1. Diversidad genética humana.

2. Células madres de adultos.

3. Trallazos cósmicos.

4. Biología molecular de la visión.

5. Más allá del silicio.

6. Más sandwiches y electrones.

7. Sistema inmune: linfocitos T.

8. Eficiencia química.

9. Back to the future.

10. El fin del juego de Damas.

 

Podéis encontrar una descripción más detallada en el blog de Javier Armentia y, por supuesto, en la web de Science.

Georges Charpak y el desarrollo de las cámaras proporcionales multihilos

diciembre 24, 2007

Geroges Charpak nació en el seno de una familia judía en la antigüa ciudad polaca de Dabrowica en el año 1924, pero cuando el pequeño tenía siete años la familia Charpak decidió emigrar a Paris. Durante la Segunda Guerra Mundial se unió a la resistencia francesa, pero cayó prisionero en el 43 y al año siguiente fue deportado a un campo de concentración nazi en Dachau, donde permaneció hasta que fue liberado en 1945. En 1948 se graduó como ingeniero de minas y empezó a trabajar para el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Recibió su doctorado en Física Nuclear en el College de France (Paris) en 1954, trabajando en el laboratorio Frédéric Joliot-Curie, y en 1959 se unió al staff del CERN (centro europeo de investigación nuclear) en Ginebra. Ya en 1984 consiguió un puesto de professor Joliot-Curie en la Escuela de Estudios Avanzados en Física y Química de Paris y, desde 1985, es miembro de la Academia de Ciencias Francesa. Por fin, en 1992 recibió el Nobel de física “por el invento y desarrollo de detectores de partículas, en particular la cámara multicable”. Véamos en qué consiste y cuál es la importancia de este invento.

El señor Charpak en la actualidad

Como sabréis el estudio de las reacciones entre partículas elementales proporciona el conocimiento de sus propiedades y de las fuerzas que actúan entre ellas. Estas reacciones son a menudo complejas, a veces varios cientos de partículas pueden crearse en una sola colisión y para interpretarlas los científicos necesitan registrar la trayectoria de cada una de las partículas involucradas. Hasta 1970 el registro se realizaba muchas veces utilizando medios fotográficos. Las imágenes se analizaban después con la ayuda de dispositivos de medida especiales, un proceso lento y laborioso. Pero gracias a Charpak y al uso de su cámara proporcional multihilos los físicos de hoy día pueden utilizar computadoras para filtrar todo ese ruido.

El invento de Charpak consiste en utilizar un desarrollo anterior, el contador proporcinal, de un modo no convencional. El contador proporcional clásico, como las cámaras Geiger-Müller, consiste en un cable delgado situado en el centro de un tubo de un centímetro de diámetro rellenado con un gas especial. Entre el cable y las paredes del tubo se aplica una diferencia de potencial de varios kilovoltios. Cuando una partícula cargada atraviesa el tubo ioniza el gas, es decir, libera electrones de los átomos del gas que ahora son iones positivos. En el capo eléctrico los electrones se desplazan hacia el cable central, que funciona entonces como un ánodo. En las proximidades del cable el campo eléctrico es muy intenso y provoca una rápida aceleración de los electrones, que ahora tienen la energía suficiente para ionizar más átomos y liberar más electrones, que vuelven a ser acelerados. Esto es, se produce un auténtico fenómeno de avalancha de electrones e iones que produce una señal eléctrica en el cable y la posición de las partículas cargadas puede ser determinada con una precisión de alrededor de un centímetro, el diámetro del tubo.

Esquema de un contador Geiger

Pero formar arrays, superficies extensas cubiertas con esos tubos proporcionales, no era nada práctico, y además la resolución espacial que permitían no era la adecuada. El gran salto adelante ocurrió con la invención de las cámaras proporcionales multihilos. Estas cámaras están formadas por un gran número de cables muy finos dispuestos paralelamente sobre un plano situado entre dos placas paralelas (los cátodos) separadas unos pocos centímetros. Los cables que sirven de ánodos tienen un diámetro de unas décimas de milímetro y están separados entre sí por una distancia de unos pocos milímetros.

Esquema de una cámara proporcional multihilos

Fue en 1968 cuando Charpak comprendió que cada uno de estos cables funcionaría como un contador proporcional ofreciendo una resolución espacial de, por lo menos,un milímetro. Cada una de las líneas de cable podía recoger el paso de un alto número de partículas, del orden varios cientos por segundo, lo que por entonces suponía una tasa excepcionalmente alta. Pero es que además cada cable se podía conectar a un amplificador de señal (algo que sólo ha sido posible gracias a los avances en electrónica que permitieron el desarrollo de amplificadores compactos con muy bajos requerimientos de potencia) y conseguir así llevar las señales registradas y amplificadas a sistemas informáticos que permitieran tratarlas y almacenar una gran cantidad de datos.

Hoy día prácticamente cualquier experimento de física de partículas utiliza algún tipo de detector de traza desarrollado a partir de la idea original de Charpak. Por ejemplo, en el experimento que produjo el descubrimiento del quark c (la c es de charm, i.e., el quark con encanto o quark encantado, jaja) en 1974, éxito que fue reconocido con el Nobel de física para B. Richter y S. Ting, se utilizaron muchas de las nuevas cámaras proporcionales multihilos. Y lo mismo sucedió con el que daría lugar al descubrimiento de los bosones intermediarios (responsables de transmitir la interacción débil) en el CERN en 1983, llevándose esta vez el premio gordo C. Rubbia y S. Van der Meer.

Adición de vectores

diciembre 23, 2007

Es impresionante comprobar, en el mundo real, lo que normalmente plasmamos en nuestros folios de operaciones. Digno de ver hasta el final.

Imagina

diciembre 23, 2007

Sólo la imaginación es más importante que el conocimiento.

Albert Einstein.

El mayor SiD, en el CERN

diciembre 18, 2007

Estos días los chicos del CERN estaban muy atareados y nerviosos. No era para menos, han tenido que bajar este bicho (cuidado, necesita pantalla grande: 21 metros de largo 12 de diámetro y más de 12.000 toneladas), 90 metros para meterlo en su madriguera, la CMS cavern.

CMS Silicon Detector

La instalación de este engendro, el mayor detector del mundo de sus características, se llevó a cabo exitosamente estos días según informa el CERN en una nota de prensa.

Para los interesados en el CMS, existe una web super-entretenida: USCMS. Por cierto, aunque SiD suena a guerrero de la Guerra de las Galaxias, no es más que la forma que utilizan los güay para referirse a un Silicon Detector.

Breves reflexiones sobre el calentamiento global (en Tecnología Obsoleta)

diciembre 17, 2007

Llevaba bastante tiempo queriendo escribir una entrada sobre este tema pero cada vez que me decidía (generalmente tras enterarme de alguna nueva noticia en los medios) enseguida veía que presentar algo decente me iba a llevar bastante tiempo y al final siempre terminaba posponiéndolo. Ahora puedo decir que alpoma me ha liberado de un esfuerzo considerable.

Ayer me encontré con su megapost sobre el calentamiento global; un trabajo magnífico, expuesto con enorme claridad y rigurosidad, muy bien documentado (incluye múltiples referencias científicas) y con la agradecida propiedad de remarcar en negrita los conceptos clave. Es, por supuesto, algo que está muy lejos de lo que yo nunca me hubiera imaginado colgar, así que desde aquí recomiendo encarecidamente su lectura a cualquiera que de verdad le interese todo este asunto, que merece la pena.

Y no quería cerrar el post sin permitirme hacer una nueva recomendación, que también tenía pendiente; un libro (en perfecta sintonía con el documento de alpoma) del maestro de la divulgación científica Manuel Toharia. Se titula “El clima” y es una transcripción ampliada de las charlas que bajo el título “Cambio climático: ¿mito o realidad?” el mismo autor expuso en diferentes foros a lo largo de la geografía española (yo tuve la oportunidad de escucharlo en la facultad de químicas de Santiago) y que me ha ayudado muchísimo a entender de qué va en realidad todo esto.