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Francis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetmasa del electrón y 10 a la 20 herciososcilación del campo de materia oscurafrecuencia de oscilación indetectableoscilación pura campo materia oscuraacoplamiento campo electron oscilación constantesmasa del electrón constante estructura finaconstantes fundamentales medimos experimentoscampo oscuro y masa del electróncontribución del campo oscurofluctuaciones del campo oscuroconstante de estructura fina niveles atómicoscampo oscuro ondulaciones escalas planetariasmasa del electrón fluctuaciones espacialesdistancias de miles kilómetros diferencias atómicasmasa del electrón fluctuacionesrelojes atómicos y láserscavidades ópticas frecuenciascampo oscuro interacción electrónHéctor Socas10 a la 5 electronvoltios10 a la 20 herciosFrancis Villatorobosón de Higgsspin 2transformaciones de Lorentz
Campo oscuro y masa del Electrón
Con
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Héctor Socas explica cómo un campo oscuro afectaría a la masa del electrón y dificultaría determinar su contribución.
…Son tantos que se rompe la coherencia, no se aprecia una oscilación coherente. Y también por las escalas, porque al ser la masa de las partículas del modelo estándar mucho más alta, pues las oscilaciones son tan rápidas que son indetectables para nosotros. Por ejemplo, hay un numerito aquí que he sacado, la del electrón; el electrón tiene una masa de algo así como 10 a la 5 electronvoltios, la oscilación de ese campo sería de 10 a la 20 hercios. 10 a la 20 hercios, un 1 con 20 ceros detrás, de veces por segundo que oscilaría; eso es indetectable a todas luces pero el campo este de materia oscura. No estaría interactuando con ningún otro campo con lo cual se mantendría puro esa oscilación; se mantendría su coherencia y si tuviera un pequeño acoplamiento, por ejemplo con el campo del electrón, entonces eso generaría también una oscilación en las constantes fundamentales. Constantes como la masa del electrón o la constante de estructura fina, porque al final esas constantes nosotros no las podemos calcular, simplemente las medimos; pero en realidad esas constantes derivan de todas las interacciones entre los campos, entre sí, de todos los acoplamientos entre los campos. Nosotros no sabemos calcular la masa del electrón a partir De todos los campos, pero si hubiera un campo oscuro, ese campo oscuro estaría también incluido en la masa del electrón. Su acoplamiento con el campo del electrón estaría incluido en esa masa; nosotros no podemos saber cuál es su contribución, pero si estuviera fluctuando, podría haber fluctuaciones de la Masa del electrón es más, podría haber fluctuaciones de la constante de estructura fina; o sea, la constante de estructura fina es la que controla los niveles atómicos dónde están los niveles de energía de los átomos. Si realmente ese campo oscuro estuviera ondulando como las olas del mar con escalas espaciales de tamaño planetario y escalas de tiempo, no lo he dicho, pero entre segundos y horas querría decir que en escalas entre segundos y horas y en distancias de miles de kilómetros podría haber diferencias entre la estructura de los átomos y en la masa del electrón aquí y en otro sitio a miles de kilómetros de aquí. Entonces esa es la idea de este paper, es intentar buscar fluctuaciones muy pequeñitas en esas constantes En la masa del electrón y en la constante de estructura fina, constantes fundamentales ¿Y cómo se consigue eso? Pues utilizan una técnica que también me parece interesante que se basa en comparar frecuencias entre relojes atómicos y lásers en cavidades ópticas, que ahora les comento lo que es, pero se trata de comparar en diferentes sitios del espacio y del tiempo, ubicaciones a miles de kilómetros o tiempos separados entre segundos y horas, deberías poder ver esas variaciones de ese campo oscuro y cómo interactúa con el campo del electrón. entonces, no sé si no les aburro mucho; puedo contar un poco lo que es el, a mí me parece interesante. Estuve repasando estas cosas: el reloj atómico y las cavidades resonantes, que es la tecnología que entra aquí y son al final tecnologías cuánticas; esto a…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica que es relativamente sencillo observar colisiones entre partículas de materia oscura y átomos en los detectores, siempre y cuando la masa de la partícula de materia oscura sea comparable a la de los átomos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #9colisiones materia oscura átomosmasa partícula giga electronvoltioátomo hidrógeno giga electronvoltiointeracciones electrones mega electronvoltiospetardazo efecto retroceso núcleo…a favor y a veces en contra del movimiento global del Sol, con lo que podemos interaccionar con partículas de materia oscura, tener un flujo de partículas de materia oscura que colisionen con detectores que hay en la Tierra y podemos ver una modulación anual. O sea, es fácil de, a priori, observar partículas de materia oscura que colisionen con átomos de nuestros detectores. Claro, con átomos. Para que esa colisión sea efectiva, pues tiene que ser una masa, la partícula de materia oscura, comparable a la masa de los átomos; el átomo de menor masa, el átomo de hidrógeno, es un giga electronvoltio y bueno, los átomos llegan, pues yo qué sé, 250 giga electronvoltio o así entonces tenemos ahí un rango. Usando también las nubes electrónicas, posibles interacciones con electrones, podemos bajar un poquito del giga electronvoltio llegar a casi los mega electronvoltios y por arriba podemos ir; bueno, si la partícula tiene bastante más masa, pues también pega un buen petardazo y ese efecto de retroceso del núcleo lo podemos observar en nuestros detectores. Entonces se empezó; se planteó la búsqueda de la materia oscura a mediados de los 80 y en aquel momento eran cosas muy primitivas, muy sencillitas, muy de andar por casa, que valían muy poquito dinero. En los años 90 y sobre todo ya en el siglo XXI se han…
Francis Villatoro comenta sobre un artículo científico que explora la búsqueda de partículas de materia oscura con masas ultraligeras, situándose en un extremo lejano hacia masas más bajas.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12partículas acción masas menoresdetectores actuales megaelectronvoltioskiloelectronvoltios partícula materia oscurachocación partícula electron…por la supernova 1987A, la supernova 1A que estuvo ahí en la gran nube de Magallanes y poco más. Es la región entre 10 a la menos 5 y 10.1.000 kiloelectrón voltio y 10 a la menos 5 electrón voltios. Es una ventana en la que hay muy pocos medios para explorar. Entonces, hay un enorme... El otro paper que tenemos, que no sé si lo ha ojeado, que yo me estuve leyendo, es en el extremo todavía, mucho más lejos hacia la baja masa que ya es ultraligera. Para las partículas de tipo acción, pues buscamos masas mucho menores; y este es un extremo así, cercano a la parte, porque ya os digo, con los detectores actuales podemos llegar a los megaelectrónvoltios, pero llegar a los kiloelectrónvoltios es muy difícil; sería el caso de que una partícula de materia oscura chocara contra un electrón. entonces eso no es nada fácil y bueno, yo tengo muchas dudas de que incluso algunos límites de exclusión que se están ofreciendo sean realmente fiables, porque eso es bastante complicado, porque depende mucho del modelo o del tipo de partícula de materia…
Héctor Socas explica el concepto de materia oscura escalar ultraligera, relacionándola con campos y partículas de spin 0 similares al bosón de Higgs.
Habla: Héctor SocasSignificado #20 · Palabras #8gravitón campo tensorial spin 2campos espinoriales electrones quarks neutrinostransformaciones de lorentz camposmateria oscura escalar ultraligerapartículas spin 0 bosón higgsfrancis y partículas tipo acciónmasas pequeñas electronvoltios…tiene asociada una partícula que es el bosón de Higgs. Un campo vectorial es un campo de spin 1 que tiene asociada una partícula; el caso paradigmático es el fotón, el campo electromagnético. El campo cuántico electromagnético es un campo vectorial de spin 1. y, bueno, siguiendo ahí pensaríamos en el gravitón como la partícula asociada a un campo tensorial de spin 2. Entonces, esos campos, según sea escalar, vectorial o tensorial, tienen un spin diferente asociado. Y luego hay otras partículas, otros campos, como los electrones, los quarks, los neutrinos, que son de spin 1 medio, son campos, he leído por ahí, espinoriales, no sé yo si se suele decir así, pero bueno. y bueno, todo esto lo que nos indica es cómo se transforman ante transformaciones de Lorentz, entonces eso es lo que todo esto, estaba explicando porque aquí se habla de Materia oscura escalar ultraligera, entonces lo de escalar quiere decir eso, que es un campo; estamos estudiando partículas de spin 0, algo parecido al bosón de Higgs, un campo escalar y ultraligera porque los rangos a los que es sensible esta técnica es lo que se llaman partículas de tipo acción, que serían no acciones. Esto lo ha comentado Francis alguna vez, que las acciones prácticamente están descartadas, pero partículas tipo acción sí que podrían ser candidatos y tienen masas muy pequeñas del orden de 10 a la menos 15 a 10 a la menos 22 electronvoltios, o sea, 20 órdenes de magnitud más ligeras que un electrón, o sea, pensemos lo que es eso. Esto es muchos órdenes de magnitud más ligera que un neutrino, ¿no? Si mira, el neutrino es cero como un electrón voltio, como cota superior, ¿no? Entonces estamos hablando de partículas que son billones y billones de, o sea, billones de billones de veces más…
Héctor Socas explica cómo un campo oscuro afectaría a la masa del electrón y dificultaría determinar su contribución.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #1masa del electrón y 10 a la 20 herciososcilación del campo de materia oscurafrecuencia de oscilación indetectableoscilación pura campo materia oscuraacoplamiento campo electron oscilación constantesmasa del electrón constante estructura finaconstantes fundamentales medimos experimentoscampo oscuro y masa del electróncontribución del campo oscurofluctuaciones del campo oscuroconstante de estructura fina niveles atómicoscampo oscuro ondulaciones escalas planetariasmasa del electrón fluctuaciones espacialesdistancias de miles kilómetros diferencias atómicasmasa del electrón fluctuacionesrelojes atómicos y láserscavidades ópticas frecuenciascampo oscuro interacción electrón…Son tantos que se rompe la coherencia, no se aprecia una oscilación coherente. Y también por las escalas, porque al ser la masa de las partículas del modelo estándar mucho más alta, pues las oscilaciones son tan rápidas que son indetectables para nosotros. Por ejemplo, hay un numerito aquí que he sacado, la del electrón; el electrón tiene una masa de algo así como 10 a la 5 electronvoltios, la oscilación de ese campo sería de 10 a la 20 hercios. 10 a la 20 hercios, un 1 con 20 ceros detrás, de veces por segundo que oscilaría; eso es indetectable a todas luces pero el campo este de materia oscura. No estaría interactuando con ningún otro campo con lo cual se mantendría puro esa oscilación; se mantendría su coherencia y si tuviera un pequeño acoplamiento, por ejemplo con el campo del electrón, entonces eso generaría también una oscilación en las constantes fundamentales. Constantes como la masa del electrón o la constante de estructura fina, porque al final esas constantes nosotros no las podemos calcular, simplemente las medimos; pero en realidad esas constantes derivan de todas las interacciones entre los campos, entre sí, de todos los acoplamientos entre los campos. Nosotros no sabemos calcular la masa del electrón a partir De todos los campos, pero si hubiera un campo oscuro, ese campo oscuro estaría también incluido en la masa del electrón. Su acoplamiento con el campo del electrón estaría incluido en esa masa; nosotros no podemos saber cuál es su contribución, pero si estuviera fluctuando, podría haber fluctuaciones de la Masa del electrón es más, podría haber fluctuaciones de la constante de estructura fina; o sea, la constante de estructura fina es la que controla los niveles atómicos dónde están los niveles de energía de los átomos. Si realmente ese campo oscuro estuviera ondulando como las olas del mar con escalas espaciales de tamaño planetario y escalas de tiempo, no lo he dicho, pero entre segundos y horas querría decir que en escalas entre segundos y horas y en distancias de miles de kilómetros podría haber diferencias entre la estructura de los átomos y en la masa del electrón aquí y en otro sitio a miles de kilómetros de aquí. Entonces esa es la idea de este paper, es intentar buscar fluctuaciones muy pequeñitas en esas constantes En la masa del electrón y en la constante de estructura fina, constantes fundamentales ¿Y cómo se consigue eso? Pues utilizan una técnica que también me parece interesante que se basa en comparar frecuencias entre relojes atómicos y lásers en cavidades ópticas, que ahora les comento lo que es, pero se trata de comparar en diferentes sitios del espacio y del tiempo, ubicaciones a miles de kilómetros o tiempos separados entre segundos y horas, deberías poder ver esas variaciones de ese campo oscuro y cómo interactúa con el campo del electrón. entonces, no sé si no les aburro mucho; puedo contar un poco lo que es el, a mí me parece interesante. Estuve repasando estas cosas: el reloj atómico y las cavidades resonantes, que es la tecnología que entra aquí y son al final tecnologías cuánticas; esto a…