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Héctor SocasJuan Carlos GilGastón GiribetBorja TosarFrancis VillatoroEthan Siegelsuperconductividad como analogía matemáticapares de cooper en fermionesred y atracción de electronescondensado de pares de CooperGastón GiribetBardeenCooperSchriefferteoría BCSPhysical Review LettersMateria OscuraDartmouth Collegepares de CooperCPTHiggsFrancis VillatoroBCSFermi
Superconductividad como analogía matemática
Ep513: Entrevista Ethan Siegel; Voyager; Partenón; Metrología; Materia Oscura
22 de mayo de 20257 momentos
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Gastón Giribet introduce una nueva posibilidad para explicar la materia oscura, comparándola con el fenómeno de la superconductividad a través de analogías matemáticas.
…oscura sea una combinación de estos: un poco de agujeros negros primordiales, quizá WIMPs, partículas masivas, un poco débilmente interactuantes que aún no vimos; no hemos detectado de manera directa, o también acciones, quizá los haya; eso es lo que es. Bueno, acá hay una nueva posibilidad, que se comportaría de la misma manera como materia oscura fría, pero que estaría dada por, igual que la superconductividad, solamente como analogía matemática, por fermiones que formarían pares, tal como ocurre adentro de un superconductor, con los electrones. Acá serían otros fermiones que forman pares de Cooper y estos pares de Cooper condensan y forman un condensado de pares de Cooper, muy parecido a lo que pasa dentro de la superconductividad. En la superconductividad lo que ocurre es que los electrones forman pares de Cooper, un electrón con otro electrón, que se atraen debido, aunque se repelan eléctricamente, a cómo la red se va acomodando para que ellos se atraigan y forman pares de Cooper, o sea, pares de electrón y otro electrón, que luego condensan. Bueno, acá sería lo mismo, pero con otros fermiones. Hay otros fermiones que están por ahí, que cuando al Principio de lo que se conoce en el universo, en la cosmología como la era de radiación, que es una era en la cual es una era del universo, no tan tan tan tan tan temprano, pero es donde mayormente el universo está gobernado por el gas de luz que…
Significado #1 · Palabras #1
Gastón Giribet introduce un nuevo modelo de materia oscura basado en una analogía con la superconductividad, explicando que se inspira en la teoría BCS desarrollada por Bardeen, Cooper y Schrieffer.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4 · Palabras #2teoría bcs de bardeen cooper schrieffersuperconductividad y materia oscurapares de cooper y fermioneselectrones forman pares cooperspin semientero electrones fermión…un problema político con un estado? como un estado en concreto, no entra en guerra con el Hampton. Sí, no sé, tengo un problema. Viste que hay estados que no me gusta cómo votan, pero la gente que vive adentro no necesariamente refleja cómo votan. Bueno, Cold Dark Matter based on an analogy with superconductivity. Es un modelo más de materia oscura, que está basado en una analogía con la superconductividad, que parece que no tiene mucho que ver; que tiene que ver la superconductividad, que es una propiedad muy interesante de la materia, pero que tiene que ver esto con la materia oscura, y quiero dar un poco la idea de este trabajo, que como decía fue publicado hace poco, hace una semana. La idea es la siguiente: la idea es que es usar lo que se conoce como la teoría BCS por Bardeen, Cooper y Schrieffer, que son los que es la teoría que explica la superconductividad; la famosa teoría BCS que lo explica de la siguiente manera: cómo funciona la superconductividad. Bueno, cuando hay superconductividad, hay que diferenciar qué tipo de superconductividad vamos a hablar de la superconductividad más estándar. Entonces la teoría de superconductividad funciona de siguiente manera, los electrones forman pares, que se llaman pares de Cooper, se aparean y luego los pares de Cooper se vuelven por, recordemos que los electrones son fermiones, tienen spin un medio, tienen spin semientero. Entonces como tienen el spin sementero, los electrones si fuese un gas, seguirían la estadística de Fermi, es decir, los fermiones, los electrones en particular, tienen cierta renuencia a estar todos juntos Porque estar todos juntos limita el espacio en el que están y entonces tienden a Estar en el mismo estado y los fermiones no pueden estar en el mismo estado por el principio de exclusión de Pauli. Eso es lo que, por ejemplo, le da a las estrellas de neutrones la posibilidad de no haber colapsado totalmente y formar un agujero negro porque…
Gastón Giribet continúa explicando la teoría de superconductividad, detallando cómo los electrones se unen para formar pares conocidos como pares de Cooper.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5 · Palabras #6pares de cooper en superconductividadelectrones anti alineados girandosuperconductividad no materia oscura…estado. Los electrones no pueden estar en el mismo estado; algo más básico que eso todavía es lo que le da al átomo la posibilidad de tener una estructura atómica y que los electrones estén formando niveles porque son renuentes a estar en el mismo estado. Ahora, los electrones que forman pares de Cooper; estoy hablando de superconductividad todavía, no estoy hablando de materia oscura, estoy hablando de cómo funciona la superconductividad. Voy a hacer un sketch de cómo funciona la superconductividad: los electrones se juntan de a dos y forman una partícula que está compuesta de dos electrones, ya no es una partícula fundamental sino algo que podemos escribir como un par; se llama par de Cooper, que básicamente es un electrón y otro electrón pero no en el mismo estado sino con sus spins anti alineados. Los spins se pueden pensar como, no me gusta pensarlo como un giro intrínseco del electrón porque el electrón es una partícula puntual, hasta donde sabemos. Pero se puede pensar como si fuese un pequeño giro intrínseco de esa partícula puntual. Lo podemos pensar de esta manera. Entonces, básicamente, ese giro va para un lado o para el otro, y entonces lo que hacen es juntarse un electrón que gira para un lado y un electrón que gira para el otro, y forman juntos un par que es un bosón, porque no tiene ningún tipo de giro intrínseco;…
Gastón Giribet explica cómo la superconductividad es una propiedad de la materia relacionada con el comportamiento de los electrones en un conductor y cómo las fuerzas entre ellos no solo se deben a su repulsión eléctrica.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #19superconductividad y electrones en conductorred cristalina y fuerzas entre electronesteoría bss y potencial atractivopares cooper electrones fermiónicoscondensado bosón superconductividadfísicos dartmouth college modelosuperconductividad como analogía materia oscuramateria oscura inundando el cosmospartículas en materiales superconductoresestado de la materia y materia oscura…de acoplar esto, pero lo importante es que esto forma pares de Cooper. Ahora la primera pregunta que sale es: ¿cómo un electrón y otro electrón se aparean si los electrones tienen las dos cargas negativas y se repelen eléctricamente? Entonces en realidad Hay que pensar que la superconductividad es una propiedad de la materia y tiene que ver con cómo se comportan los electrones adentro de un conductor, adentro de un material, adentro de una red cristalina; entonces en realidad ahí las fuerzas que hay entre los electrones no sólo se deben a su por supuesto repulsión eléctrica que sienten por tener la misma carga eléctrica sino también a cómo reacciona el resto de la red cristalina, el resto de las cargas que forman la red cuando dos electrones están presentes. O sea, va deformando la red de una manera que hace que básicamente haya como efecto resultante un potencial atractivo entre las partículas. Es un sketch bastante malo lo que estoy haciendo, pero grosso modo podemos decir que la teoría BSS funciona de esa manera. Y entonces se puede formar un condensado de estos pares de Cooper. Repito, los electrones que lo forman son fermiones, pero se puede formar fermiones, algo que es un bosón, y entonces puede condensar. Es un poco cómo funciona la superconductividad, muy mal explicado, muy rápidamente explicado, pero grosso modo es así. La idea es que es esto, con esto nos alcanza porque es este tipo de analogía la que estos dos físicos del Dartmouth College proponen como un modelo para la Materia oscura. La materia oscura no tiene nada que ver con la superconductividad en el sentido de que no estamos hablando de un estado de la materia; no estamos hablando de partículas que viven adentro de un material y entonces se vuelve este superconductor a cierta baja temperatura, sino que estamos hablando de materias que inundan todo el cosmos o que la inundó en algún momento y que se comportan de alguna forma pero en el vacío. Bueno, pero la idea es la siguiente: ellos proponen también que la materia oscura podría estar formada por partículas que no son electrones, son otros electrones, son otros fermiones, pero son fermiones que también forman pares de Cooper son fermiones que a bajas energías tienen un potencial, un Lagrangian, una ecuación que gobierna…
Gastón Giribet introduce una nueva posibilidad para explicar la materia oscura, comparándola con el fenómeno de la superconductividad a través de analogías matemáticas.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1superconductividad como analogía matemáticapares de cooper en fermionesred y atracción de electrones…oscura sea una combinación de estos: un poco de agujeros negros primordiales, quizá WIMPs, partículas masivas, un poco débilmente interactuantes que aún no vimos; no hemos detectado de manera directa, o también acciones, quizá los haya; eso es lo que es. Bueno, acá hay una nueva posibilidad, que se comportaría de la misma manera como materia oscura fría, pero que estaría dada por, igual que la superconductividad, solamente como analogía matemática, por fermiones que formarían pares, tal como ocurre adentro de un superconductor, con los electrones. Acá serían otros fermiones que forman pares de Cooper y estos pares de Cooper condensan y forman un condensado de pares de Cooper, muy parecido a lo que pasa dentro de la superconductividad. En la superconductividad lo que ocurre es que los electrones forman pares de Cooper, un electrón con otro electrón, que se atraen debido, aunque se repelan eléctricamente, a cómo la red se va acomodando para que ellos se atraigan y forman pares de Cooper, o sea, pares de electrón y otro electrón, que luego condensan. Bueno, acá sería lo mismo, pero con otros fermiones. Hay otros fermiones que están por ahí, que cuando al Principio de lo que se conoce en el universo, en la cosmología como la era de radiación, que es una era en la cual es una era del universo, no tan tan tan tan tan temprano, pero es donde mayormente el universo está gobernado por el gas de luz que…
Gastón Giribet explica cómo algunos autores intentan relacionar la asimetría entre materia y antimateria en el universo, basándose en la simetría CPT.
Habla: Gastón GiribetPalabras #5asimetría materia antimateria simetría cptmodelo materia oscura superconductividadgastón giribet explica asimetría universo…un valor de expectación. No hay tantas de ellas que giran para un lado como que giran para el otro; es decir, se rompe espontáneamente la simetría quiral. Ese es el término técnico para decir que el universo adquiere un sentido privilegiado de giro, lo ¿Cuál estos autores tratan de relacionar con el hecho de que hay más materia que antimateria en el universo, porque recordemos que por la simetría CPT que hay en el universo, la materia girando para un lado se comporta como la antimateria girando para el otro? Entonces los tipos lo que tratan de hacer acá es hacer un modelo de materia oscura que buscando una analogía con superconductividad se comporte como materia oscura pero que en un momento durante la era de radiación antes de que la materia dominase la expansión cósmica donde solo los gases de fotones de luz la dominaban hay una transición de fase en los cuales forman pares de Cooper, estos pares de Cooper condensan y se comporta a…
Gastón Giribet considera interesante un artículo científico publicado en Physical Review Letters, destacando su relevancia para aquellos familiarizados con la teoría BCS de superconductividad.
Habla: Gastón GiribetSignificado #10 · Palabras #15teoría bcs y materia oscurasuperconductividad en física review lettersera dominada por radiación temprana…y también quieren relacionar esto. Esto lo deslizan nada más en el paper, con la energía oscura, que es otra cosa; en un momento lo dicen, pero eso me parece más una parte oportunista del paper que otra, porque no tiene mucho que decir sobre ese caso. A mí me pareció interesante el paper porque los que conocen es un poco un paper técnico, por supuesto; es un paper de física de partículas en Física Review Letters, pero los que conocen un poco de superconductividad se van a ver sorprendidos de que esas ideas con las que uno está acostumbrado a tratar en la teoría BCS, de repente se usen en un contexto tan distinto como era el comportamiento de la materia oscura en la era dominada por la radiación del universo temprano. esta idea de cómo el mismo formalismo matemático se puede usar en un contexto tan distinto. Pero bueno, creo que me salió un poco técnica la explicación, a caballo entre mis explicaciones usuales y las de Francis. Un poco porque tengo Francis acá en el Zoom y…
Francis Villatoro comenta que una propuesta para conectar la superconductividad con la física de partículas, similar al trabajo realizado por Higgs y sus colegas en 1964, ha generado interés.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15 · Palabras #9superconductividad y física de partículas higgspropuesta higgs y colegas 1964conexión superconductividad física partículas 1964-2024…tarde la transición como para que esto pudiese explicar la simetría entre materia y antemateria, pero bueno, yo no soy un experto; así que, pero jugando así un poco con cotas tampoco tratan de poner numeritos en eso con objeto de no pillarse los dedos. Pero bueno, es una propuesta interesante y a mucha gente le ha llamado mucho la atención. Esto de conectar superconductividad con física de partículas, que es lo que se hizo en 1964 por Higgs y compañía, se lleva haciendo desde el 64 hasta el 2024; pues durante estos 60 años lo ha hecho todo el mundo. Se hace todos los años de manera continua. Esto no es novedoso. Existen cosas como los superconducting colors también, ¿no? Sí, también, o sea, estados de tipo superconductor en cromodinamérica cuántica, etc. Esto es algo como completamente estándar, y sin embargo, este artículo en redes sociales ha generado mucho eco,…