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Silvana TapiaJosé EdelsteinJuan Carlos GilFrancis VillatoroIgnacio CrespoHéctor SocasGastón Giribetpared de dominio tamaño tierraburbujas vacio campo axiónicoescenario hipotético visualización materia oscuraburbujas vacío campo axiónicotamaño burbuja menor galaxiahipótesis artículo científico materia oscuramateria oscura formada por burbujasaxiones partículas exóticasestado vacío campo axiónicofrancis villatoro hipótesis materia oscuraTierraFrancis VillatoroGalaxiaCampo axiónicoGastón GiribetSKAOHéctor SocasColeman de LuciaPedro SchmidtWeber
Burbujas vacio Campo axiónico
Ep544: Cáncer; Virus Nipah; Satélites; IA y Neurociencia; Materia Oscura
5 de febrero de 202610 momentos
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Francis Villatoro continúa reflexionando sobre la posibilidad de que la materia oscura esté compuesta por paredes de dominio cerradas axiónicas y propone un escenario hipotético para facilitar su visualización.
…exótico. ¿Qué probabilidad hay de que la materia oscura esté hecha de paredes de dominio cerradas axiónicas? Eso parece como algo súper exótico, pero ¿y por qué no? No lo hemos encontrado por otro lado. ¿Y qué ventaja tiene este tipo de paredes de dominio? Pues imaginemos que la pared de dominio tiene un tamaño que podamos observar con la Tierra. La Tierra es una cosa que tiene un cierto tamaño. Pues podemos decir, bueno, pues consideremos una pared de dominio que sea más grande que la Tierra; o sea, burbujas son como burbujas. Sí, una burbuja de vacío de campo axiónico. Acordamos: es una burbuja que dentro tiene un vacío de campo axiónico y fuera tiene otro estado de vacío del campo axiónico. Imaginemos esa burbuja que tiene un tamaño, pues, mucho más grande que la Tierra, pero mucho más pequeño que nuestra galaxia; y esa es la hipótesis de este artículo. Imaginemos que existan estos objetos exóticos y estos objetos exóticos distribuidos, es la materia oscura, distribuidos de manera homogénea, más o menos homogénea en todo el universo. O sea, como que si la materia oscura fueran objetos masivos constituidos de burbujas llenas de acciones. Es un poco... Claro, pero dentro de la burbuja no tienes partículas de tipo acción, tienes el estado de vacío del campo axiónico Vale, esto es un defecto topológico, es decir, es una solución clásica de las ecuaciones Pero esto, Francis, No, o sea, quiero decir, con el efecto lente gravitacional no se puede acotar esto porque el efecto de, o sea, lo que dice Gastón, ¿no? sobre las búsquedas de machos con forma de materia oscura busca objetos compactos; esto también daría lugar a efectos, a…
Significado #2 · Palabras #1
Francis Villatoro explica que en el rango de baja masa, el candidato más famoso para materia oscura son los axiones, una predicción del modelo estándar.
Habla: Francis VillatoroPalabras #13interacción fuerte comodinámicavacíos interacción fuerte gastón…y eso también cambia porque uno podría pensar en acciones muy ligeros y contribuirían de una manera distinta. A pesar de ser muy ligeros, también contribuirían de otra manera porque pueden hacer cosas que los fermiones no pueden, como condensar o cosas así. Exactamente, entonces en ese rango de baja masa el candidato más famoso es lo que ha comentado Gastón, el acción, que el acción nació como una predicción del modelo estándar para resolver un problema que tiene la interacción fuerte, la comodinámica, es un problema de la estructura de sus vacíos que hace que se rompa una cierta simetría y eso produce la aparición de una partícula que tiene, si la teoría es correcta, una masa y una interacción con la propia cromodinámica cuántica, con todo lo que es el modelo estándar, bastante llamativo. Y ya hubo…
Francis Villatoro explica cómo, a pesar de que los campos cuánticos se observan en estado de vacío, es posible detectar interacciones del campo cuántico de la acción.
Habla: Francis VillatoroPalabras #16campo cuántico de la acciónestados cuánticos de vacíodefectos en física cuánticatransiciones de fase en teorías…escala pequeña. Los chinos ahora aquí han hecho una cosa, digamos, a escala grande: es utilizar átomos en lugar de magnetómetros ópticos, utilizar la interacción no de la acción, no de la acción, sino del campo cuántico de la acción con un núcleo de un átomo. El campo cuántico de la acción, pero ¿cómo podemos ver esa interacción si el campo cuántico en realidad lo que se observa es en estado de vacío? Bueno, lo que ocurre es que en nuestras teorías de física cuántica de campos hay estados cuánticos de vacío que se llaman soluciones clásicas del campo que el nombre popular es defectos. Todas estas estructuras de las teorías cuánticas de campo cuando hay transiciones de fase en la teoría pueden aparecer defectos. El defecto más famoso son los monópolos magnéticos. Los monópolos magnéticos son una predicción de las teorías de gran unificación, hay predicciones de monópolos magnéticos en las teorías no abelianas del modelo estándar, tanto la débil como la QCD, la…
Francis Villatoro explica cómo las paredes de dominio, estructuras teóricas que podrían cubrir todo el universo observable, se expanden a la velocidad de la luz y cómo su crecimiento podría detenerse debido a mecanismos relacionados con la parada de la inflación cósmica.
Habla: Francis VillatoroPalabras #11expansión burbujas velocidad luzparada inflación cósmicarecalentamiento universo expansiónpropuestas coleman de lucia…muy curiosa: ¿por qué no considerar paredes de dominio cerradas, finitas? Una burbuja, claro; cuando yo tengo una burbuja de un defecto, un defecto topológico en un campo cuántico, una transición de fase y el espacio burbujea, yo tengo una pared de dominio. que es la superficie de esa burbuja, en la que yo tengo un estado de vacío dentro de la burbuja, Tengo una transición rápida entre ese estado de vacío y otro estado de vacío fuera de la burbuja y la burbuja va creciendo a la velocidad de la luz. Hay varios mecanismos que en la parada de la inflación cósmica, cuando ocurre el recalentamiento y la inflación cósmica se relaja y nos queda el universo en expansión, pero una expansión ya no exponencial, también podrían relajarse los mecanismos que hacen que esas burbujas, esas paredes de dominio cerradas se sigan expandiendo y quedan con un cierto tamaño. Es como el Coleman de Lucia. Exactamente, son en la línea de esas propuestas, hay muchas propuestas de los 70. Entonces, este tipo de objetos de paredes de dominio cerradas, pues es un objeto exótico. ¿Qué probabilidad hay de que la materia oscura esté hecha de paredes de dominio cerradas axiónicas? Eso parece como algo súper exótico, pero ¿y por qué no? No lo hemos…
Francis Villatoro continúa reflexionando sobre la posibilidad de que la materia oscura esté compuesta por paredes de dominio cerradas axiónicas y propone un escenario hipotético para facilitar su visualización.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #1pared de dominio tamaño tierraburbujas vacio campo axiónicoescenario hipotético visualización materia oscuraburbujas vacío campo axiónicotamaño burbuja menor galaxiahipótesis artículo científico materia oscuramateria oscura formada por burbujasaxiones partículas exóticasestado vacío campo axiónicofrancis villatoro hipótesis materia oscura…exótico. ¿Qué probabilidad hay de que la materia oscura esté hecha de paredes de dominio cerradas axiónicas? Eso parece como algo súper exótico, pero ¿y por qué no? No lo hemos encontrado por otro lado. ¿Y qué ventaja tiene este tipo de paredes de dominio? Pues imaginemos que la pared de dominio tiene un tamaño que podamos observar con la Tierra. La Tierra es una cosa que tiene un cierto tamaño. Pues podemos decir, bueno, pues consideremos una pared de dominio que sea más grande que la Tierra; o sea, burbujas son como burbujas. Sí, una burbuja de vacío de campo axiónico. Acordamos: es una burbuja que dentro tiene un vacío de campo axiónico y fuera tiene otro estado de vacío del campo axiónico. Imaginemos esa burbuja que tiene un tamaño, pues, mucho más grande que la Tierra, pero mucho más pequeño que nuestra galaxia; y esa es la hipótesis de este artículo. Imaginemos que existan estos objetos exóticos y estos objetos exóticos distribuidos, es la materia oscura, distribuidos de manera homogénea, más o menos homogénea en todo el universo. O sea, como que si la materia oscura fueran objetos masivos constituidos de burbujas llenas de acciones. Es un poco... Claro, pero dentro de la burbuja no tienes partículas de tipo acción, tienes el estado de vacío del campo axiónico Vale, esto es un defecto topológico, es decir, es una solución clásica de las ecuaciones Pero esto, Francis, No, o sea, quiero decir, con el efecto lente gravitacional no se puede acotar esto porque el efecto de, o sea, lo que dice Gastón, ¿no? sobre las búsquedas de machos con forma de materia oscura busca objetos compactos; esto también daría lugar a efectos, a…
Francis Villatoro explica que la masa de las burbujas de materia oscura formadas por axiones puede ser pequeña, lo que dificulta su detección mediante el efecto de lente gravitacional. Describe estas estructuras como vacíos con energía concentrada en estados de vacío.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #5lensing independiente composición burbujasburbuja con cierta masa lensingmasa pequeña burbujas materia oscuradetección efecto lente gravitacional axionesvacío energía concentrada estados vacíoburbuja de vacío lensingefecto lente gravitacional materia oscuraburbujas vacío energía concentradafrancis villatoro efecto lenteenergía gravitatoria en burbujas materia oscurasuperficie de la burbuja pedro schmidtautobombo pedro schmidt…dice Gastón, ¿no? sobre las búsquedas de machos con forma de materia oscura busca objetos compactos; esto también daría lugar a efectos, a eventos de micro lente, pero cuando estés observando algo distante en la galaxia, de repente pasa una burbuja en medio. A veces no entendemos lo que significa ser una acción. No, pero igual, desde el punto de vista de afuera es una burbuja con cierta masa; entonces el lensing se produce igual independientemente de qué fuera lo que constituyera esta burbuja. Pero bueno, es una distribución de masa que puede tener muy poquita masa, porque las partículas tienen muy poca masa, ¿vale? O sea, la masa de esta burbuja se puede hacer que sea bastante pequeña y sea bastante difícil de buscar por fenómenos de lensing. La idea es que la idea de este experimento probablemente quizás haya que hacerlo. Yo no recuerdo haber estudiado ningún artículo, pero esto está buscado muy poco; que haya mirado el efecto del ente gravitacional asociado a una burbuja de este tipo porque uno piensa en una burbuja y piensa en una burbuja, pero esto es vacío; o sea, es energía concentrada en estados de vacío; o sea, que es una burbuja de vacío. Entonces, efectos de lente gravitacional con eso, yo no sé muy bien cómo... Obviamente hay lente gravitacional asociada a grandes distribuciones de materia oscura y por lo tanto de manera indirecta este tipo de objetos tienen que acabar produciendo eso. Pero que un objeto individual de ese tipo produzca el efecto de lente gravitatoria no lo tengo yo tan claro. Pero bueno, lo mismo sí, no lo sé. La energía es la de la propia superficie de la burbuja, da igual que sea de un vacío, lo importante. Es la energía, que es la que produce un efecto gravitatorio; esa energía está en la superficie de esa burbuja. No lo sé, había que mirarlo; yo no he leído nada al respecto. Puedo hacer un comentario. Lo mismo es muy fácil de calcular. Va a ser autobombo esto, pero con mi estudiante, sí, con mi estudiante Pedro Schmidt. habíamos exactamente considerado la posibilidad de que hubiese una burbuja de materia oscura rodeando al agujero negro central de una galaxia y ver como el trazado de rayos generase al entrar a la burbuja y salir de vuelta una suerte de refracción…
Héctor Socas introduce una aclaración sobre la naturaleza de las burbujas de materia oscura, diferenciándolas de las burbujas típicas de fluidos y mencionando que Gastón Giribet podría tener una mejor explicación.
Habla: Héctor SocasSignificado #10burbujas de materia oscuracristalización del espaciodefects topológicos gastón giribettensor energía momento inducidoburbuja materia oscura gravedadtensión superficial burbuja liaquiaestabilidad parámetros materia oscura…en el chat, que normalmente la dejamos para el final, para el bloque de señales de los oyentes, pero creo que puede ser más aclaratorio si lo sacamos ahora, porque pregunta por la tensión superficial de esas burbujas, que si eso no las haría inestables. Pero esto no son burbujas como las de un fluido, o sea, las paredes de dominios, los defectos topológicos son como que el, digamos que la cristalización del espacio que se produce en diferentes, se expande a diferentes sitios y es como que no encajan los azulejos que, creo que Gastón tiene una forma mejor de decirlo, pero tienes el micro cerrado Aún así, la pregunta funciona, porque a pesar de ser una configuración de campo, eso tiene un tensor de energía momento inducido y entonces se comporta como materia igual. No es materia, pero es energía y tiene una presión. Entonces tiene un tensor de energía momento inducido que está dado por la presión, que es como una especie de tensión superficial de la burbuja, y también la propia gravedad de la burbuja. Entonces hay una competencia entre las dos cosas, igual que una burbuja: una burbuja se mantiene así debido a eso; entonces esto intenta colapsar por su propia gravedad pero también es repelida por su propia tensión superficial y entonces, dependiendo de los parámetros, esto puede ser estable o no, pero es posible encontrar una región del espacio parámetro donde es estable. Yo digo: son soluciones clásicas de vacío, entonces, analogías de tipo tensión superficial para una solución de vacío, que es lo que es, o sea, la solución de vacío es yo cojo las ecuaciones cuánticas, la manera que se hace habitualmente física cuántica es…
Francis Villatoro explica que el objeto hipotético de materia oscura no genera campos magnéticos, sino pseudocampos magnéticos o campos axiónicos, los cuales están acoplados al electromagnetismo y provocan una variación del campo magnético del vacío.
Habla: Francis VillatoroPalabras #4campos axiónicos acoplados electromagnetismovariación campo magnético del vacíopseudocampos magnéticos objeto materia oscuraátomo spin variación campo magnético…Tierra, y un poquito más tarde vendría otra cosa plana que atraviesa de nuevo la Tierra, y tendría una doble señal, paso de una pared, paso de la siguiente pared, las dos paredes del objeto cerrado. El burbujaplanismo. Claro, ¿y qué pasa con ese objeto cuando ¿Atraviesa la Tierra? Porque ese objeto no genera campos magnéticos, genera pseudocampos magnéticos o campos pseudomagnéticos, es decir, eso es un campo axiónico. El campo axiónico está acoplado al electromagnetismo. Luego, en cierta manera, para un spin de un átomo, el núcleo de un átomo, lo que está pasando es una especie de variación del campo magnético del vacío. El vacío, que tiene un campo magnético promedio, ahora lo modifico temporalmente, un paso rápido. Estos objetos se Tienen que mover a la misma velocidad a la que se mueve el sistema solar, porque sus velocidades típicas serán muy bajas y básicamente nos movemos; el sistema solar se mueve y atraviesa este objeto en su movimiento alrededor de la galaxia. Entonces yo tengo,…
Francis Villatoro explica cómo lidiar con el ruido ambiental al detectar objetos de materia oscura, comparando la estrategia con la utilizada por Weber para detectar ondas gravitacionales.
Habla: Francis VillatoroPalabras #18ruido ambiental detección materia oscuracampo acciónico burbuja de vacíoondas gravitacionales cilindros webercuatro detectores señal independientecorrelaciones temporales ondas amortiguadas…entonces una vez que yo tengo esos, ese gas de xenón con los núcleos, básicamente es el spin de un único neutrón en el xenón, el que está interviniendo aquí, hiperpolarizado, ahora me sirven como medidor del paso de variaciones del campo magnético externo. Pero claro, hay campos magnéticos; estamos hablando de una burbuja de vacío, de campo acciónico que te atraviesa. Eso tiene que ser un campo muy pequeño, sí; hay mucho ruido alrededor, pero yo puedo poner varios. Esa es la misma idea de Weber cuando quería detectar con cilindros ondas gravitacionales: yo pongo cuatro detectores, cerquita, pero separados, independientes, y solo digo que he detectado una señal cuando los cuatro reproduzcan la misma señal. Yo tengo que ver una variación en la que se aparezca esa onda amortiguada y tengo que ver correlaciones temporales entre las ondas amortiguadas de esos cuatro detectores; y para garantizar que es un objeto extenso y grande, tengo que poner otro detector o varios lejos aquí se han utilizado 320 kilómetros en dos ciudades chinas se han puesto en una cuatro de estos detectores y en la otra ciudad uno de estos detectores y se han buscado correlaciones durante un par de años. Lo que pasa es…
Francis Villatoro explica cómo se detectan objetos de materia oscura, describiendo un proceso rápido donde primero se observa una señal común a todos los detectores, seguida de otra onda correlacionada que depende del tamaño y la masa del campo axiónico.
Habla: Francis VillatoroPalabras #10señal común detectores materia oscuraonda correlacionada campo axiónicotamaño objeto masa campo axiónicoproceso rápido detección materia oscura…hubiera pasado una de estas burbujas eso tiene que ocurrir en todos los detectores porque estas burbujas se mueven muy rápido. La Tierra respecto al sistema de coordenadas del centro de reposo de la galaxia son 250 km por segundo o algo así, ¿no Héctor? O sea, es un proceso muy rápido y tú verías primero una señal que todos los detectores observan y después un poquito más tarde llegaría la otra pared que depende del tamaño del objeto y que por lo tanto depende de la masa del campo axiónico, que son más grandes o más pequeños y llegaría de nuevo otra onda correlacionada. que se vería con todos los detectores. Como es obvio, no han observado ninguna, ¿eh? Solo han obtenido límites de exclusión. Pero esta es un poco la idea, lo bonito de este nuevo método experimental para observar acciones, muy muy exótico, es cierto que es…
Francis Villatoro reflexiona sobre la dificultad de obtener financiación para investigaciones consideradas demasiado exóticas, como la búsqueda de burbujas exóticas relacionadas con modelos de campo axiónico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9 · Palabras #7burbujas acciónicas revisor artículoparedes de dominio cerradas exotismomodelos campo axiónico gastón giribettecnología detección materia oscura accesibleburbujas exóticas campo axiónicofinanciación investigación modelos campo axiónicoinvestigación modelos campo axiónico francis villatoro…Es decir, es una tecnología relativamente barata, eso sí, el resultado de los últimos 40-50 años, que ya ha recibido premios noveles, o sea, es una tecnología madura a nivel de investigación. Entonces, es fácil imaginar que este tipo de detectores puedan Seguir creciendo y a precio razonable, a precio de lanzar unos cuantos satélites y no muy complicados. O sea que es una de ese punto de vista es una buena línea nueva de investigación en la búsqueda de materia oscura; acciónica ya os digo el gran problema es lo que decía el revisor, el primer revisor de este artículo, y quién se cree que existan esas burbujas acciónicas, esas paredes de dominio cerradas. Las paredes de dominio toda la vida han sido abiertas, han sido como planos. Eso de que se cierran, una burbuja, hay que meter mucho exotismo en este artículo; no lo discuten ¿eh? Estos artículos no se ponen a esos detalles, vamos a ver qué desarrolla esto; se lo dejamos a Gastón y a su estudiante que estudien qué modelos de campo axiónico. ¿Podrían dar ese tipo de burbuja tan exótica que podría ser? Entonces, claro, el mismo no recibe financiación esta línea de investigación porque la gente no se lo cree, pero ¿cómo vamos a buscar una cosa que sabemos que no existe? Es lo más exótico que he hecho en mucho tiempo. Pero bueno, es un artículo muy llamativo y lo sorprendente es eso: que se haya publicado en la revista Nature. O sea, de nuevo me están encantando estos artículos que se están publicando ahora en la revista Nature, que nos están mostrando que la revista…