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Juan Carlos GilJosé EdelsteinIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasLuisa Achaerandiodetección de neutrinos con hielo polarcontribución pionera john lernerice cube detecta neutrinos antártidaneutrinos cruzan tierra polo opuestoradiación cherenkov hielo profundovelocidad luz índice refracción hieloIce CubeAntártidaJoséFrancis VillatoroCarl SaganHéctor SocasJohn LernerPremio NobelFrancis HalsenJosé EdelsteinSolCajitaMcDonald'sCoffee Break: Señal y RuidoTierraradiación CherenkovAnitaPhysical Review Letters
Neutrinos cruzan Tierra Polo opuesto
Con
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Francis Villatoro explica cómo Ice Cube detecta neutrinos que han atravesado toda la Tierra, entrando por un polo y saliendo por el otro, finalmente impactando en el hielo profundo de la Antártida.
…una idea que se llamaba Duman, D-U-M-A-N-D, que era un detector de neutrinos y muones que utilizara aguas profundas, que hoy en día es el KM3 que está desarrollándose en el Mediterráneo para detectar neutrinos y eso acabó derivando hacia la posibilidad. De utilizar también, en ese famoso artículo de 1988 con Lerner, John Lerner, que no ha recibido el premio Nobel básicamente porque fue pionero, pero realmente no ha tenido muchas más contribuciones en el campo; que era la propuesta de utilizar el hielo polar, el hielo polar profundo como detector. Es decir, el neutrino cruza el hielo, normalmente el neutrino. Que observamos en Ice Cube ha cruzado toda la Tierra, entra por un polo, entra por el polo opuesto, cruza toda la Tierra, acaba en el hielo, un hielo bastante profundo de la Antártida y ahí usando una serie de; cuando atraviesa el hielo, el neutrino va a mayor velocidad que la velocidad de la luz en el agua, básicamente en el hielo es más o menos la misma velocidad de la luz, por el índice de refracción del hielo y por lo tanto emite radiación Cherenkov. Se produce luz, un cono de luz azulada, esa luz azulada que se ve en los reactores nucleares cuando vemos imágenes del núcleo, por ejemplo, radiación Cherenkov y esa radiación Cherenkov nos da un cono de luz muy focalizado si el neutrino es altamente energético, José. No, una corrección porque creo que te saltaste un paso, pero la radiación Cherenkov le produce, o sea, el neutrino interactúa con el núcleo de algún hidrógeno y ahí sale un leptón, un electrón, un muón o un tabón y ese es el que produce la radiación Cherenkov…
Significado #1 · Palabras #1
José Edelstein explica las características de los neutrinos, diferenciándolos de la luz y las ondas gravitacionales como elementos que viajan en forma de ondas clásicas.
Habla: José EdelsteinSignificado #14neutrinos masa extremadamente pequeñaneutrinos límite superior de masaneutrinos no tienen carga eléctricaneutrinos viajan en línea recta…parte de los casos los eventos que, bueno, al menos de momento que más que presentan ondas gravitacionales más significativas son aquellos que no emiten luz o que emiten muy poca luz y por lo tanto vemos una parte del universo que antes no podíamos ver y Luego están los neutrinos, que son un poco más raros dentro de estas tres categorías, porque las otras dos son las pensamos más bien como ondas clásicas que viajan y que detectamos con antenas de algún modo: antenas o telescopios, que es una forma de antena. Y el neutrino es una partícula que entonces pareciera estar en otra categoría, pero el neutrino tiene la particularidad de que tiene una masa extremadamente pequeña. Hasta hace no muchos años creíamos que no tenía masa; ahora sabemos que tiene masa. La masa no sabemos cuál es, solo sabemos su límite superior. En realidad, una combinación de no sabemos tampoco el límite superior de cada uno de los neutrinos, pero sabemos que son todos muy, muy livianos y no tienen carga eléctrica, que es el punto crucial porque les permite viajar en línea recta prácticamente desde su fuente hasta que los observemos. ¿Qué pasa? Una vez que descubrimos que el neutrino nos da una nueva ventana para ver el universo, al igual que ocurrió con las otras dos ventanas, nos dimos cuenta que hay un espectro, con la luz está el espectro electromagnético, que descubrir esto nos permitió crear…
José Edelstein explica el amplio rango energético que poseen los neutrinos, desde una diezmilésima de electronvoltios hasta 100 trillones de electronvoltios, lo que proporciona una ventana enorme para su estudio.
Habla: José EdelsteinSignificado #7 · Palabras #18neutrinos cien trillones electronvoltsinteracción débil neutrinos partículasneutrinos solares atraviesan la tierracoffee break neutrinos energéticos…que el equivalente es la energía del neutrino que llega y el neutrino tiene una particularidad que creo que es, bueno, estoy muy seguro si en las ondas gravitacionales o de luz equipara el rango de energías que el neutrino puede tener. Un neutrino puede Tener desde una diezmilésima de electronvolts de energía hasta básicamente 100 trillones de electronvolts. Son 23 sonas de magnitud, lo cual ofrece una ventana enorme. Los neutrinos se comportan diferente según la energía que tienen. Su interacción con el resto de las partículas, que el neutrino interactúa a través de la interacción débil fundamentalmente con el resto de las partículas, no es igual en cada uno de los rangos de esta ventana entonces a veces frases como que los neutrinos atraviesan la Tierra como si no existiera, que muchas veces les hemos dicho aquí en Coffee Break, bueno, depende de en qué rango de energía estemos hablando: los neutrinos solares atraviesan la Tierra como si no existiera, pero neutrinos mucho más energéticos, no. entonces tenemos, al igual que ocurre con la luz que pasa, la luz es muy fácil de hecho antes de saber nuestro propio cuerpo tiene un detector de luz. Entonces, antes de que existe la ciencia, antes de que se ponga de pie un ser humano, antes de que se…
José Edelstein explica las dificultades para detectar neutrinos, destacando que su capacidad para viajar grandes distancias sin interactuar es tanto una ventaja como un problema.
Habla: José EdelsteinSignificado #8neutrinos viajan grandes distanciasdetección de neutrinos un problemaventaja desventaja neutrinos cosmos…antes de saber nuestro propio cuerpo tiene un detector de luz. Entonces, antes de que existe la ciencia, antes de que se ponga de pie un ser humano, antes de que se invente el lenguaje ya veíamos la luz que nos llega al cielo. Las ondas gravitacionales fue bastante más complicado y los neutrinos son también bastante más complicados. Entonces sabemos que los neutrinos nos pueden permitir tener una visión complementaria independiente, en cierto sentido, del cosmos. Pero el gran problema es que aquello mismo que convierte al neutrino en una ventaja para ver el universo es que viaja grandes distancias sin desviarse y sin interactuar prácticamente; presenta la contracara de que entonces, ¿cómo los detenemos para poder ver algo? Porque simplemente si nos atraviesan y no podemos retenerlos, entonces nada, mala suerte, como que tendremos una señal que jamás podremos ver. Bueno, ahora Francis lo va a contar más en detalle, pero de alguna manera lo único que quiero decir. Es que desde el descubrimiento original de los neutrinos, que quiero recordar porque es una de las historias más fabulosas de la ciencia, cuando Pauli conjeturó la existencia del neutrino por un argumento que hoy es el más débil, creo yo, de los que uno…
José Edelstein explica que, aunque se espera que neutrinos lleguen incluso desde antes del fondo cósmico de microondas, estos aún no han podido ser medidos.
Habla: José EdelsteinSignificado #9neutrinos antes fondo cósmicomedir neutrinos del cosmosdetección de neutrinos…la concentración. Que es, hasta ahora se había detectado hace ya varias décadas neutrinos provenientes de supernovas, neutrinos provenientes de eventos astrofísicos en nuestro entorno, en nuestra galaxia pero si bien sabemos que a priori el neutrino puede Llegar desde los confines del cosmos, por lo tanto, de hecho esperamos incluso que haya neutrinos que lleguen desde antes del fondo cósmico de microondas, pero no los hemos podido medir todavía. La pregunta es si es posible medirlos porque una cosa que la teoría te diga que deben existir y que la teoría sea muy convincente, pero si luego no los puedes detectar pues de poco sirve. Entonces, en esa carrera, al igual que ocurre con los telescopios, pasar de un telescopio óptico a un radiotelescopio requiere otra tecnología; requiere probar que funciona, que los ruidos no están por encima de la señal, etc. Aquí Francis Halsen fue un…
Héctor Socas explica que los neutrinos solares atraviesan la Tierra y nos impactan constantemente, a pesar de ser extremadamente difíciles de detectar.
Habla: Héctor SocasSignificado #2neutrinos solares atraviesan la tierra100000 millones neutrinos segundoreto tecnológico detectar neutrinosdragón de sagan incoloro…y es el siguiente, o sea, cada segundo, por cada centímetro cuadrado, si miramos un centímetro cuadrado de nuestra piel, la uña del dedo meñique, por la uña de nuestro dedo meñique, cada segundo pasan 100 .000 millones de neutrinos procedentes del Sol. Atraviesan, sí, y alguien podría decir: bueno, de día, no, no, de noche también, porque atraviesan toda la Tierra, como si tal cosa. Nos pasan, insisto, por cada centímetro cuadrado de nuestra piel, 100.000 millones de neutrinos cada segundo. No son los neutrinos ultra energéticos de los que vamos a hablar, son los neutrinos solares, pero eso da una idea de lo fantasmagóricos que son y de, por tanto, el reto tecnológico tan enorme que es detectarlos. Porque es como si no existieran, o sea, están al límite de ser el dragón de Sagan, que es incoloro, inoloro, insípido, pasa a través de todo, no pesa, no se puede detectar de ninguna manera. Entonces, ¿realmente existe algo así? Bueno, sí, existe porque tiene otras consecuencias sobre el mundo natural. Bueno, el neutrino ahora mismo es la partícula del modelo estándar de la que más ignoramos; es la partícula de la que sabemos que existe y de la que sus propiedades todavía no las podemos integrar dentro del modelo estándar porque tenemos teorías alternativas…
Francis Villatoro explica cómo la detección de neutrinos permite rastrear el origen de los rayos cósmicos, ya que viajan en línea recta a pesar de recorrer miles de millones de años luz.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4neutrinos rastrean origen rayos cósmicosrayos cósmicos viajan años luzneutrinos josé origen cósmicoradiación cherenkov y hielodetección de neutrinos polospropuesta halsen radiación cherenkovdetectores oceánicos neutrinos…como mensajeros del origen de los rayos cósmicos. Se empieza a interesar en los 80, en los 1980, en el tema de cómo podemos detectar de una manera más o menos fiable cuáles son las fuentes astrofísicas de los rayos cósmicos y se da cuenta de que explorando la detección de neutrinos, como los neutrinos, como ha comentado José, prácticamente viajan en línea recta y es imposible que casi que se desvíen en camino de miles de millones de años luz de distancia, Entonces ellos nos pueden indicar cuál es el origen de estos rayos cósmicos y propiedades de los sistemas físicos ultraenergéticos que producen los rayos cósmicos. Entonces eso le hace desviarse completamente del camino que llevaba Marcado y presentar un artículo en 1988 en el que propone la idea de utilizar la radiación Cherenkov y el hielo, por ejemplo en los polos, para detectar neutrinos. Esto es una propuesta que va en la línea de otras propuestas que propusieron usar el océano, un trozo de mar y otro tipo de detectores. Y es una propuesta que es la que ha acabado dándole el premio Nobel. Entonces él propuso una idea que se llamaba Duman, D-U-M-A-N-D, que era un detector de neutrinos y muones que utilizara aguas profundas, que hoy en día es el KM3 que está desarrollándose en…
Francis Villatoro explica cómo Ice Cube detecta neutrinos que han atravesado toda la Tierra, entrando por un polo y saliendo por el otro, finalmente impactando en el hielo profundo de la Antártida.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1detección de neutrinos con hielo polarcontribución pionera john lernerice cube detecta neutrinos antártidaneutrinos cruzan tierra polo opuestoradiación cherenkov hielo profundovelocidad luz índice refracción hielo…una idea que se llamaba Duman, D-U-M-A-N-D, que era un detector de neutrinos y muones que utilizara aguas profundas, que hoy en día es el KM3 que está desarrollándose en el Mediterráneo para detectar neutrinos y eso acabó derivando hacia la posibilidad. De utilizar también, en ese famoso artículo de 1988 con Lerner, John Lerner, que no ha recibido el premio Nobel básicamente porque fue pionero, pero realmente no ha tenido muchas más contribuciones en el campo; que era la propuesta de utilizar el hielo polar, el hielo polar profundo como detector. Es decir, el neutrino cruza el hielo, normalmente el neutrino. Que observamos en Ice Cube ha cruzado toda la Tierra, entra por un polo, entra por el polo opuesto, cruza toda la Tierra, acaba en el hielo, un hielo bastante profundo de la Antártida y ahí usando una serie de; cuando atraviesa el hielo, el neutrino va a mayor velocidad que la velocidad de la luz en el agua, básicamente en el hielo es más o menos la misma velocidad de la luz, por el índice de refracción del hielo y por lo tanto emite radiación Cherenkov. Se produce luz, un cono de luz azulada, esa luz azulada que se ve en los reactores nucleares cuando vemos imágenes del núcleo, por ejemplo, radiación Cherenkov y esa radiación Cherenkov nos da un cono de luz muy focalizado si el neutrino es altamente energético, José. No, una corrección porque creo que te saltaste un paso, pero la radiación Cherenkov le produce, o sea, el neutrino interactúa con el núcleo de algún hidrógeno y ahí sale un leptón, un electrón, un muón o un tabón y ese es el que produce la radiación Cherenkov…
Francis Villatoro explica las magnitudes de energía de los neutrinos observados por el telescopio Ice Cube, mencionando unidades como mega, giga y peta electron-voltio.
Habla: Francis VillatoroSignificado #18neutrinos observados por ice cuberayos cósmicos inciden atmósferaneutrinos astrofísicos telescopio ice cubeneutrinos atmosféricos sol…ya son emblemáticos. Obtener, por ejemplo, en el año 2013 se publicó en Physical Review Letters un artículo en el que se hablaba de los nutrinos de mayor energía observados hasta aquel momento, que superaban el peta-electrón-voltio. Es una barbaridad, ¿no? Tenemos mega, giga, peta; o sea, es un millón de megas, un millón de esos billones de electrón-voltio. Es una barbaridad. Y se pudo demostrar en el año 2014 con certeza que los neutrinos que se estaban observando, porque la gran duda era cuál es el origen de esos neutrinos, porque tú pretendes utilizar este telescopio de neutrinos para ver neutrinos astrofísicos, pero realmente está habiendo neutrinos astrofísicos, porque los rayos cósmicos inciden en la atmósfera y en la atmósfera producen chorros de partículas que incluyen neutrinos, y hay neutrinos atmosféricos. El Sol produce neutrinos atmosféricos. La propia Tierra tiene muchos procesos nucleares que producen neutrinos. Esos neutrinos de muy alta energía son la cola estadística extremadamente poco probable de procesos locales alrededor de la Tierra. Pues eso se observó hasta con más de cinco sigmas en el año 2014. Hubo ya certeza de que por la distribución estadística y por…
José Edelstein explica un evento ocurrido hace dos o tres años relacionado con observaciones del globo Anita en el polo sur, que detectó señales compatibles con un neutrino tau provenientes de la corteza terrestre.
Habla: José EdelsteinPalabras #9globo anita polo surneutrino tau corteza terrestredecay partícula incrustada corteza…a cierto punto de vista que un neutrino es materia oscura. Sí, sí, claro, pero sí. Igual, otra materia oscura que no sea el neutrino, tampoco sabemos, o sea, hay muchas posibilidades, entonces alguna sí que cuadra dentro del rango en el cual Ice Cube observa. De hecho, hace dos o tres años, o quizás más, comentamos estas observaciones de Anita, que es un globo que está en el polo sur y que había detectado justamente señales aparentemente provenientes de una partícula compatible con un neutrino tau desde la corteza terrestre, pero que no tendría, no justamente por lo que comenté yo antes, de la longitud que atraviesa el neutrino tau en la roca, la única posibilidad que aparentemente había era que fuera algo que estaba incrustado en la corteza terrestre y que desde ahí, en algún momento, decayó y observamos la señal. Entonces, no sé si recuerdan que hubo bastante ruido porque una propuesta de Materia oscura de ¿Cómo se llama? Este hombre que estaba en Cambridge en el perímetro, Turok, de Neil Turok, era compatible con esas dos señales y en su momento hubo bastante revuelo con esto. ¿Qué pasa? Anita nunca más reportó ningún evento de este tipo y…
José Edelstein explica cómo los neutrinos emitidos por el Sol cambian su tipo durante el viaje a la Tierra.
Habla: José EdelsteinSignificado #6neutrinos electrónicos del solpremio nobel cajita mcdonaldscambio de chaqueta neutrinos…si el que viajaba era electrónico, cuando interactúe va a ser electrónico. Si tiene masa se mezclan las identidades, entonces al mezclarse las identidades lo que ocurre es que un neutrino que partió como electrónico, por ejemplo, tú tienes un modelo del sol, las reacciones nucleares del interior del sol te dicen que va a salir un flujo de neutrinos electrónicos mientras viaja la tierra se van a cambiar de chaqueta y van a llegar como neutrinos de hecho si la distancia es suficientemente larga, el cambio de chaqueta es democrático, terminan llegando un tercio de cada uno de los tres neutrinos y cosa que se confirmó y fue el premio Nobel de Cajita y McDonald's, no es un chiste, Cajita y McDonald's compartieron el premio Nobel como no podía ser de otro modo que es que la oscilación, ese cambio de chaqueta que dice José tiene un tiempo característico, tiene una escala de tiempo la cual tarda el neutrino que parte del sol, que creo que es el electrónico, si no recuerdo mal, el que produce el sol y luego durante el…