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Silvana TapiaJosé EdelsteinFrancis VillatoroIgnacio CrespoHéctor SocasJuan Carlos GilGastón Giribetmedición indirecta radio del protónnueva técnica desviación cinco por cientoradio del protón técnica precisaátomo muónico radio del protónmuón masa electrón átomo muónicotamaño núcleo protón medición precisaradio protón técnica átomo hidrógenoerrores sistemáticos experimentos antiguosmediciones muónicas radio protónátomos muónicos medición radio protónmediciones corregidas átomo hidrógenodiscrepancia protón átomos muónicosFrancis VillatoroTeslaAlfaTomás Vilaalfa 2CPTNature
Radio protón técnica Átomo Hidrógeno
Con
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Francis Villatoro explica cómo se resolvió un problema relacionado con la medición del radio del protón gracias a una nueva técnica.
…precisas de lo que en realidad era. Entonces cuando se descubre eso, y se descubre que la nueva medida que es mucho más precisa, la nueva metodología para medir es mucho más adecuada, se resuelve el problema. Y eso es lo que ha pasado con el radio del protón. Había una técnica basada en medir de manera indirecta el radio del protón, básicamente midiendo el átomo de hidrógeno, y esa medida indirecta daba unos resultados que parecían coherentes con un cierto tamaño. Y de repente descubrimos que con una nueva técnica pues había una desviación, no recuerdo, pero era como del 5%, era muy poquito, pero era una medida mucho más precisa, mucho más focalizada en lo que es el radio del protón, era básicamente en lugar de utilizar el átomo de Hidrógeno, utilizar un átomo en el que sustituyo el electrón por un muón, es un átomo muónico; entonces el átomo muónico está mucho más cerca del protón, porque el muón tiene mucha más masa, 200 y pico, 210 veces o algo así, la masa del electrón. Entonces, con ese átomo mucho más pequeño, exploro mejor el tamaño del núcleo, es decir, del protón, y obtengo una mejor medida. Entonces, lo que se ha descubierto es que la nueva Medida, que daba un radio un poquito más pequeño, pues es la correcta, y revisando de manera adecuada los errores sistemáticos de los experimentos antiguos y mejorando las técnicas de la antigua técnica, que es usar el átomo de hidrógeno, se ha descubierto que no había ningún problema. Es decir, el problema del radio del protón no era un problema, fue un problema por esa competencia entre dos técnicas de medida diferentes y esto, ya os digo, no es la primera vez que pasa ni la última, ha pasado muchísimas veces en ciencia y seguirá pasando. Entonces el problema ya no existe entonces no merece la pena plantearlo básicamente es eso: medir con átomos muónicos y con el hidrógeno estimar de manera indirecta el radio del Protón, pues daba dos medidas distintas y hoy día sabemos que la medida correcta era la medida con los átomos muónicos. Y las nuevas medidas corregidas con el átomo de hidrógeno ya coinciden, están dentro de la banda del átomo muónico o hidrógeno muónico como se le llame. Y acerca de la pregunta del antiprotón, esperamos que sea Igual claro, por física deben de ser idénticos, ¿vale? Por el tema CPT el rayo del antiprotón tiene que ser el mismo que el del protón. Pero en ciencia tenemos que verificarlo, es lo que comentó José con los estudios estos de los modos cuasi normales en…
Significado #4 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo se excita una transición en el antihidrógeno utilizando microondas y ondas electromagnéticas. Describe la aplicación de un campo magnético para mejorar la medición de la energía o frecuencia del fotón emitido.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7transición antihidrógeno microondascampo magnético tesla antihidrógenofrecuencia fotón emitido transiciónestado fundamental hidrógeno anti-hidrógeno…donde se encuentra la trampa. Y en esa trampa yo voy acumulando muchos; la mayoría pues acaban siendo expulsados de la trampa, pero un cierto porcentaje se quedan en esa trampa y forman antihidrógeno, ¿vale? Se encuentran el protón y el positrón y forman el. Antihidrógeno y entonces yo ahora con básicamente microondas, con ondas electromagnéticas, puedo excitar una transición entre dos estados del antihidrógeno asociados a la presencia de un campo magnético. Se aplica un campo magnético básicamente de un Tesla, aquí se han aplicado dos; en 2017 se aplicó uno, 1.03 Tesla, ahora se han aplicado dos, a veces 1.03 y a veces 1.07. Eso permite tener dos puntos y lo que permite es mejorar la medida de la estimación de la energía o si queréis la frecuencia del fotón emitido en la transición asociada a medir ese estado electrónico. Como sabéis, el estado fundamental del hidrógeno, y del anti-hidrógeno es el mismo, tiene dos niveles, un nivel electrónico degenerado, porque te puedes poner un spin, con el spin, digamos, para arriba y para abajo, puedes poner los dos estados del spin, porque el campo del electrón tiene dos campos, dos componentes, y entonces caben el mismo nivel energético los dos, sin incumplir el teorema, perdón, el principio de exclusión de Pauli; y cuando tú metes un campo magnético, ambos se desdoblan. Entonces tú tienes esos dos niveles que están un poquito separados y cuando pones…
Francis Villatoro explica cómo se miden las diferencias entre niveles energéticos en antihidrógeno, enfatizando la necesidad de un mecanismo para expulsar ciertos átomos de la trampa.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15transición electrónica antihidrógenoátomos atrapados en la trampamecanismo exploración antihidrógenofrancis villatoro medición niveles energéticos…niveles de abajo son niveles que hacen lo contrario: la trampa ha sido diseñada para que los expulse. Son niveles que cuando tengo un antihidrógeno en ese estado BA, el desdoblado de abajo, rápidamente, en muy poco tiempo, es expulsado de la trampa. Claro. Esta es la manera en la que yo puedo medir estas diferencias, porque si quedaran atrapados todos los átomos y cuando llega la transición electrónica entre un estado y otro, el antihidrógeno sigue en la trampa, pues yo prácticamente no puedo explorarlo; necesito algún mecanismo de exploración que sea que algo salga fuera de la trampa y eso pasa con los que están abajo. Entonces, lo que se estudia aquí son las transiciones entre los dos niveles de arriba y los niveles de abajo. Yo puedo excitar una transición DA entre el más alto de los de arriba y el más bajo de los de abajo, recordar, DCBA hacia abajo, pues una transición…
Francis Villatoro describe un experimento técnico para mejorar la medición del nivel energético de átomos de antihidrógeno, destacando una precisión significativamente mayor que las mediciones anteriores.
Habla: Francis VillatoroSignificado #18precisión antihidrógeno alfa 2medición frecuencia microondas átomolímite cpt artículo no mencionadodos órdenes de magnitud precisión…A. Eso lo han añadido, han añadido una pequeña frase en el artículo, entre comillas, para tontos. Pero ya os digo que lo preguntan dos de los revisores, como diciendo: ¿y esto por qué no lo hacéis al revés? Para confirmar que el resultado está bien hecho. es un experimento relativamente muy técnico con muchísimos detalles que se han mejorado, alfa 2 es mucho mejor que alfa, no solo es almacenar mucho más antihidrógenos y midiendo pues la frecuencia de las microondas que se emiten en esa transición yo soy capaz de estimar cuánto es el nivel energético de ese átomo y se ha logrado pues un valor que bueno no creo que merezca la pena entrar en detalles, pues eso, dos órdenes de magnitud 100 veces más preciso que el valor que ya se conocía, ¿no? Esto obviamente tiene implicaciones en CPT, mejora los límites ya publicados previamente en CPT, pero este artículo ni lo menciona, yo digo, que podría haber mencionado una línea, un revisor les podría haber exigido incluir una línea explicando cómo cambia el nuevo límite CPT, que obviamente mejora también en un par de horas de magnitud. Y tampoco han estudiado el factor de estructura, la forma del antiprotón, que es una cosa muy obvia y que probablemente se publicará en próximos meses el cálculo teórico, el nuevo cálculo, la nueva estimación teórica a partir de estos resultados…
Héctor Socas responde a preguntas enviadas por los oyentes, comenzando con una consulta de Tomás Vila sobre el problema del radio del protón.
Habla: Héctor SocasSignificado #9 · Palabras #16problema radio protón ya resueltoantiprotón igual al protóntomas vila pregunta por protones…nos lo pone Luis Torres, que dice: les escribo desde Chile con el único propósito de expresarles mi más sincero agradecimiento por la maravillosa labor que realizan semana a semana. Pues muchísimas gracias, Luis. Muchas gracias. Eso nos alimenta la soberbia. Bueno, entonces vamos con algunas de las preguntas. Por ejemplo, Tomás Vila pregunta: ¿Cuál es el problema del radio del protón? ¿Podría verse el radio del antiprotón para ver si es igual que el del protón? Bueno, el problema del rayo del protón fue un problema histórico de interés durante una serie de años y que prácticamente ya está resuelto. Es el clásico problema que surge en las ciencias experimentales. Hay una manera en la que observamos la realidad, cierto objeto, con una cierta metodología, un esquema experimental típico, que se espera que sea el esquema experimental que me permita observar…
Francis Villatoro explica cómo se resolvió un problema relacionado con la medición del radio del protón gracias a una nueva técnica.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #1medición indirecta radio del protónnueva técnica desviación cinco por cientoradio del protón técnica precisaátomo muónico radio del protónmuón masa electrón átomo muónicotamaño núcleo protón medición precisaradio protón técnica átomo hidrógenoerrores sistemáticos experimentos antiguosmediciones muónicas radio protónátomos muónicos medición radio protónmediciones corregidas átomo hidrógenodiscrepancia protón átomos muónicos…precisas de lo que en realidad era. Entonces cuando se descubre eso, y se descubre que la nueva medida que es mucho más precisa, la nueva metodología para medir es mucho más adecuada, se resuelve el problema. Y eso es lo que ha pasado con el radio del protón. Había una técnica basada en medir de manera indirecta el radio del protón, básicamente midiendo el átomo de hidrógeno, y esa medida indirecta daba unos resultados que parecían coherentes con un cierto tamaño. Y de repente descubrimos que con una nueva técnica pues había una desviación, no recuerdo, pero era como del 5%, era muy poquito, pero era una medida mucho más precisa, mucho más focalizada en lo que es el radio del protón, era básicamente en lugar de utilizar el átomo de Hidrógeno, utilizar un átomo en el que sustituyo el electrón por un muón, es un átomo muónico; entonces el átomo muónico está mucho más cerca del protón, porque el muón tiene mucha más masa, 200 y pico, 210 veces o algo así, la masa del electrón. Entonces, con ese átomo mucho más pequeño, exploro mejor el tamaño del núcleo, es decir, del protón, y obtengo una mejor medida. Entonces, lo que se ha descubierto es que la nueva Medida, que daba un radio un poquito más pequeño, pues es la correcta, y revisando de manera adecuada los errores sistemáticos de los experimentos antiguos y mejorando las técnicas de la antigua técnica, que es usar el átomo de hidrógeno, se ha descubierto que no había ningún problema. Es decir, el problema del radio del protón no era un problema, fue un problema por esa competencia entre dos técnicas de medida diferentes y esto, ya os digo, no es la primera vez que pasa ni la última, ha pasado muchísimas veces en ciencia y seguirá pasando. Entonces el problema ya no existe entonces no merece la pena plantearlo básicamente es eso: medir con átomos muónicos y con el hidrógeno estimar de manera indirecta el radio del Protón, pues daba dos medidas distintas y hoy día sabemos que la medida correcta era la medida con los átomos muónicos. Y las nuevas medidas corregidas con el átomo de hidrógeno ya coinciden, están dentro de la banda del átomo muónico o hidrógeno muónico como se le llame. Y acerca de la pregunta del antiprotón, esperamos que sea Igual claro, por física deben de ser idénticos, ¿vale? Por el tema CPT el rayo del antiprotón tiene que ser el mismo que el del protón. Pero en ciencia tenemos que verificarlo, es lo que comentó José con los estudios estos de los modos cuasi normales en…