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Francis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetpartícula materia oscura interaccionando masa macroscópicabalanza de torsión detectar partículas materia oscuramasas pequeñas en detectores materia oscuratoneladas detector fiables escala masas átomoslongitud de onda típica partículatamaño macroecópico partículas electronvoltiospartícula de materia oscura centimétricoonda de broglie tamaño métricopartículas materia oscura tamaño bolainteracción partícula nucleón longitud ondalongitud onda grande interacciona bolaDe BroglieFrancis Villatoroley de NewtonInstituto Federal de Física y Tecnologíabosón de HiggsHéctor SocasVía LácteaSolTierraEdo Arbiten
Partícula de Materia oscura centimétrico
Con
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Francis Villatoro explica que todas las partículas tienen una longitud de onda típica y que algunas pueden tener tamaños macroscópicos, comparables a objetos cotidianos como centímetros o metros.
…de torsión y tengo una estimación de la constante de gravitación universal. Puedo estimar posibles deviaciones de la ley de Newton en intensidad de gravedad débil, versiones de las fuerzas de Yukawa, se pueden hacer muchos experimentos de física fundamental. Claro, ¿eso nos serviría para detectar una partícula de materia oscura? Claro, una partícula de materia oscura interaccionando con una masa macroscópica, eso parece muy complicado y eso en principio suelen ser masas pequeñas. Los detectores que tienen toneladas de detector son mucho más fiables para la escala de masas de los átomos, pero sin embargo hay una cosa muy curiosa. Y es que toda partícula tiene una longitud de onda típica. Las partículas son como ondas que tienen un tamaño típico y resulta que podemos estimar el tamaño de partículas que sea comparable a un tamaño macroecópico y esas partículas tienen este rango de masas, entre 10 a la menos 5 y 10 a las 3 electronvoltios. Estamos hablando de partículas cuya longitud de onda de De Broglie es macroscópica, es de tamaño centimétrico, métrico, milimétrico, o sea, tenemos ahí un rango que es comparable a los objetos macroscópicos; es decir, la partícula de materia oscura, que todos nuestros oyentes se imaginan, una partícula, un puntito, no, una partícula es una onda, una cosa que oscila, que tiene un tamaño. Si esa partícula tiene un tamaño comparable a una bola de un material, pues puede interaccionar con toda la bola. No es una partícula que puntualmente interacciona con un nucleón, con un protón o un neutrón, que son cosas extremadamente pequeñas, sino que su longitud de onda es tan grande que interacciona con toda la bola. Entonces, lo que podríamos usar es una balanza de torsión para detectar ese tipo de colisiones. ¿Qué es lo que necesitamos? Lo que necesitamos es una balanza de torsión que tenga dos masas, que tengan la misma masa, es decir, la cantidad de materia que hay en…
Significado #1 · Palabras #2
Francis Villatoro explica cómo la posición de la Tierra dentro del halo de materia oscura permite detectar interacciones entre partículas de materia oscura y los detectores terrestres, debido a su movimiento orbital alrededor del Sol.
Habla: Francis VillatoroPalabras #14halo de materia oscura vía lácteamovimiento orbital del sol tierrainteracción partículas materia oscura detectoresmodulación anual flujo partículascolisiones materia oscura átomosmasa partícula giga electronvoltioátomo hidrógeno giga electronvoltiointeracciones electrones mega electronvoltiospetardazo efecto retroceso núcleo…Pues se usó técnicas predichas por los teóricos, entre ellos incluso el propio Edo Arbiten; el famoso deterioro de cuerdas tiene un artículo sobre el tema. Pues lo más fácil es buscar la colisión de una partícula de materia oscura con un núcleo de un átomo. ¿Por qué? Porque se supone que el halo de materia oscura es una especie de cosa esférica en la que se encuentra la Vía Láctea. Nosotros nos encontramos en un brazo de la Vía Láctea y nos movemos en dirección a la Vía Láctea y por lo tanto cruzamos ese halo por el movimiento del Sol, pero también la Tierra se mueve con el Sol, dando orbita al Sol y por lo tanto a veces está 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 VillatoroSignificado #8partículas 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…
Francis Villatoro explica que todas las partículas tienen una longitud de onda típica y que algunas pueden tener tamaños macroscópicos, comparables a objetos cotidianos como centímetros o metros.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #2partícula materia oscura interaccionando masa macroscópicabalanza de torsión detectar partículas materia oscuramasas pequeñas en detectores materia oscuratoneladas detector fiables escala masas átomoslongitud de onda típica partículatamaño macroecópico partículas electronvoltiospartícula de materia oscura centimétricoonda de broglie tamaño métricopartículas materia oscura tamaño bolainteracción partícula nucleón longitud ondalongitud onda grande interacciona bola…de torsión y tengo una estimación de la constante de gravitación universal. Puedo estimar posibles deviaciones de la ley de Newton en intensidad de gravedad débil, versiones de las fuerzas de Yukawa, se pueden hacer muchos experimentos de física fundamental. Claro, ¿eso nos serviría para detectar una partícula de materia oscura? Claro, una partícula de materia oscura interaccionando con una masa macroscópica, eso parece muy complicado y eso en principio suelen ser masas pequeñas. Los detectores que tienen toneladas de detector son mucho más fiables para la escala de masas de los átomos, pero sin embargo hay una cosa muy curiosa. Y es que toda partícula tiene una longitud de onda típica. Las partículas son como ondas que tienen un tamaño típico y resulta que podemos estimar el tamaño de partículas que sea comparable a un tamaño macroecópico y esas partículas tienen este rango de masas, entre 10 a la menos 5 y 10 a las 3 electronvoltios. Estamos hablando de partículas cuya longitud de onda de De Broglie es macroscópica, es de tamaño centimétrico, métrico, milimétrico, o sea, tenemos ahí un rango que es comparable a los objetos macroscópicos; es decir, la partícula de materia oscura, que todos nuestros oyentes se imaginan, una partícula, un puntito, no, una partícula es una onda, una cosa que oscila, que tiene un tamaño. Si esa partícula tiene un tamaño comparable a una bola de un material, pues puede interaccionar con toda la bola. No es una partícula que puntualmente interacciona con un nucleón, con un protón o un neutrón, que son cosas extremadamente pequeñas, sino que su longitud de onda es tan grande que interacciona con toda la bola. Entonces, lo que podríamos usar es una balanza de torsión para detectar ese tipo de colisiones. ¿Qué es lo que necesitamos? Lo que necesitamos es una balanza de torsión que tenga dos masas, que tengan la misma masa, es decir, la cantidad de materia que hay en…
Héctor Socas explica que el instituto mencionado trabaja en temas de metrología, alta precisión y espacio-tiempo, y procede a definir los términos clave relacionados con la materia oscura.
Habla: Héctor SocasSignificado #12metrología alta precisión espacio tiempomateria oscura escalar ultraligerafrancis villatoro y materia oscurapartículas fuera modelo estándar…son sobre todo de un instituto en Alemania que se llama el Instituto Federal de Física y Tecnología o algo así, en realidad es Fisikalisch-Technische Bundeskantalt. Gastón, haz como que no has oído nada. Iba a hacer un chiste, pero me se me ha silencio. Porque este es un instituto que trabaja en temas de estos de metrología, de alta precisión, de espacio y tiempo, ¿no? Pero bueno, vamos a ver: esta técnica, como les digo, acota la materia oscura escalar ultraligera; entonces vamos a poner un poco lo que son esos adjetivos, ¿no? Materia oscura, ya sabemos, lo comentó Francis antes: esa sustancia que sabemos que existe en el universo, pero que no sabemos de qué está hecha, ¿no? Algún tipo de partículas pensamos que todavía no conocemos, que están fuera del modelo estándar. Escalar, ¿qué quiere decir? Bueno, vamos a pensar primero en términos clásicos, ¿no? En campos clásicos, un campo es una colección, es algo que atribuye a cada punto del espacio un valor. Entonces, un campo escalar es algo que a cada punto del espacio le…
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 #13materia oscura escalar ultraligerapartículas spin 0 bosón higgsfrancis y partículas tipo acciónmasas pequeñas electronvoltios…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…