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Francis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetdetectores de materia oscura toneladasmateriales para detectar electronesfrancis villatoro detectores precisosinteracción materia oscura protónfotones electrones materiales observablescadena de electrones chorro de fotonesxenón detecta doble señal materia oscuraelectrón escapa generando segunda señalfrancis villatoro analiza interacciones xenónFrancis Villatoro10 a la 5 electronvoltios10 a la 20 herciosHéctor Socas
Materiales para detectar Electrones
Con
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Francis Villatoro describe la evolución de los detectores utilizados en la búsqueda de materia oscura, pasando de experimentos pequeños a instalaciones que pesan varias toneladas.
…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 hecho experimentos cada vez más grandes. Si tú desarrollas un experimento y utilizas un detector de pocos kilogramos. Pues después pasas a un detector de cientos de kilogramos y después pasas a un detector de varias toneladas. Y ahora estamos en la fase de los detectores de varias toneladas, ¿no? Tenemos detectores de 10 toneladas de ese orden. Esos son, digamos, los detectores más precisos pero siempre en ese rango, tú eliges un material que sea muy fácil obtener una señal, básicamente con electrones cuando pega el petardazo la partícula de materia oscura contra un nucleón, contra un neutrón o Protón del núcleo del átomo, de hecho se puede explorar la posibilidad de que esa interacción sea dependiente del espín o no; es decir, que haya diferencia entre el golpear a un neutrón o golpear a un protón y entonces se mueve un poquito ese núcleo y claro los electrones que tienen a su alrededor también se mueven y esos electrones pues acaban ese movimiento en ciertos materiales acaba generando una cadenita o de fotones o de electrones que podemos observar. Una cadenita de electrones que acaba produciendo un chorro de fotones. Entonces hay ciertos materiales como el xenón, por ejemplo, en el que podemos ver incluso una doble señal. Una primera señal debido al golpeo y una segunda señal de algún electrón que escapa, que después choca contra uno de los átomos y acaba generando una segunda señal; y eso me permite identificar tridimensionalmente dónde ha ocurrido y características de la interacción. Entonces, todo eso se ha estado buscando en esa región. pero ¿qué pasa en otras regiones? ¿Qué pasa en regiones de menor masa? Pues las regiones de menor masa es bastante probable que la partícula de materia oscura sea una partícula de menor masa que lo que es la masa de un átomo. Están muy poco explorados,…
Significado #1
Francis Villatoro describe la evolución de los detectores utilizados en la búsqueda de materia oscura, pasando de experimentos pequeños a instalaciones que pesan varias toneladas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1detectores de materia oscura toneladasmateriales para detectar electronesfrancis villatoro detectores precisosinteracción materia oscura protónfotones electrones materiales observablescadena de electrones chorro de fotonesxenón detecta doble señal materia oscuraelectrón escapa generando segunda señalfrancis villatoro analiza interacciones xenón…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 hecho experimentos cada vez más grandes. Si tú desarrollas un experimento y utilizas un detector de pocos kilogramos. Pues después pasas a un detector de cientos de kilogramos y después pasas a un detector de varias toneladas. Y ahora estamos en la fase de los detectores de varias toneladas, ¿no? Tenemos detectores de 10 toneladas de ese orden. Esos son, digamos, los detectores más precisos pero siempre en ese rango, tú eliges un material que sea muy fácil obtener una señal, básicamente con electrones cuando pega el petardazo la partícula de materia oscura contra un nucleón, contra un neutrón o Protón del núcleo del átomo, de hecho se puede explorar la posibilidad de que esa interacción sea dependiente del espín o no; es decir, que haya diferencia entre el golpear a un neutrón o golpear a un protón y entonces se mueve un poquito ese núcleo y claro los electrones que tienen a su alrededor también se mueven y esos electrones pues acaban ese movimiento en ciertos materiales acaba generando una cadenita o de fotones o de electrones que podemos observar. Una cadenita de electrones que acaba produciendo un chorro de fotones. Entonces hay ciertos materiales como el xenón, por ejemplo, en el que podemos ver incluso una doble señal. Una primera señal debido al golpeo y una segunda señal de algún electrón que escapa, que después choca contra uno de los átomos y acaba generando una segunda señal; y eso me permite identificar tridimensionalmente dónde ha ocurrido y características de la interacción. Entonces, todo eso se ha estado buscando en esa región. pero ¿qué pasa en otras regiones? ¿Qué pasa en regiones de menor masa? Pues las regiones de menor masa es bastante probable que la partícula de materia oscura sea una partícula de menor masa que lo que es la masa de un átomo. Están muy poco explorados,…
Héctor Socas explica cómo la masa del electrón implica una frecuencia de oscilación extremadamente alta e indetectable.
Habla: Héctor SocasSignificado #10masa del electrón y 10 a la 20 herciososcilación del campo de materia oscurafrecuencia de oscilación indetectable…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…
Héctor Socas explica cómo un campo oscuro afectaría a la masa del electrón y dificultaría determinar su contribución.
Habla: Héctor SocasSignificado #15campo oscuro y masa del electróncontribución del campo oscurofluctuaciones del campo oscuro…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…
Francis Villatoro explica por qué la propagación de electrones es más sencilla que la de fotones, utilizando la analogía de una ola mexicana en un partido de fútbol para ilustrar el movimiento de ondas efectivas de electrones.
Habla: Francis VillatoroPalabras #2propagación de electrones tag fútbolondas efectivas electrones circuitossemiconductores electrones se mueven mal…de procesamiento. Que al final estamos limitados por consumo. Entonces, ahí supongo yo que en ese mundo ideal en el que se pudiera trabajar de forma práctica con esa tecnología, sí que habría una ventaja, ¿no? El gran problema que tenemos aquí es el tema de Las pérdidas. O sea, cuando tú propagas fotones en un material, propagar electrones es mucho más fácil porque los electrones en el material se propagan; yo siempre pongo el ejemplo de la ola mexicana en el tag de fútbol, pero básicamente con esa idea. Es decir, realmente los electrones no se mueven, o sea, no hay un electrón recorriendo el material y pegándose porrazo contra otros electrones y contra los iones y luchando y perdiendo mucha energía, sino que se mueven ondas efectivas de electrones que se mueven con relativa facilidad por los diferentes circuitos, ¿no? Es verdad que la clave es usar semiconductores, que son materiales en los que los electrones se mueven mal, o sea, les cuesta, y eso genera pérdidas, pero hoy en día las distancias. se han reducido muchísimo, los canales de transistores, etc., y con eso se baja muchísimo el consumo. es decir, proponer una tecnología completamente óptica con todos los problemas que conlleva una tecnología óptica, porque tiene que ser guiada y qué luz uso,…