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Francis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetlongitud 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 VillatoroHéctor SocasGastón Giribetradiación de Hawkinglongitud de Comptonbosón de Higgs
Tamaño macroecópico Partículas electronvoltios
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.
…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 #1
Francis Villatoro explica que es relativamente sencillo observar colisiones entre partículas de materia oscura y átomos en los detectores, siempre y cuando la masa de la partícula de materia oscura sea comparable a la de los átomos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #3colisiones materia oscura átomosmasa partícula giga electronvoltioátomo hidrógeno giga electronvoltiointeracciones electrones mega electronvoltiospetardazo efecto retroceso núcleo…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 #17partículas 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 #1longitud 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…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 el concepto de materia oscura escalar ultraligera, relacionándola con campos y partículas de spin 0 similares al bosón de Higgs.
Habla: Héctor SocasPalabras #20materia 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…
Héctor Socas explica que las partículas escalares tienen masas extremadamente bajas, entre 10⁻¹⁵ y 10⁻¹⁹ electronvoltios, lo que implica que sus ondas son de un tamaño planetario.
Habla: Héctor SocasSignificado #2 · Palabras #2partículas escalares electronvoltiosonda de tamaño planetariopaper anterior ondas macroscópicasfrancis y la escala de la onda…si no, no puedes detectar nada. Entonces supongamos que hay una pequeña interacción que todavía no hemos detectado, por lo pequeña que es, de esas partículas, o sea, del campo, de acoplamiento del campo de la partícula oscura con los del módulo estándar. entonces, resulta que si ese campo a escalar, estamos hablando de masas de entre 10 a la menos 15 y 10 a la menos 19 electronvoltios; la escala de la onda, que decía Francis, que en el caso del paper anterior eran tan ligeras las partículas que la onda era de tamaño de objetos macroscópicos. Aquí que son todavía más ligeras, aquí la onda ya es más que macroscópico; no solo es tamaño humano, sino que es tamaño planetario. Las ondas tendrían tamaño planetario. Y además hay una cosa curiosa: yo no sabía hasta que leí este artículo, no sé si ustedes tienen más información, pero el acoplamiento de estos campos con el espacio-tiempo genera oscilaciones en escalas espaciales de la…
Gastón Giribet sugiere que la pregunta anterior sobre la radiación de Hawking podría ser una provocación y recomienda consultar una entrada del blog de Francis Villatoro para comprender mejor cómo el tamaño del agujero negro influye en las partículas emitidas.
Habla: Gastón GiribetPalabras #11radiación hawking y partículas emitidastamaño agujero negro y partículas emitidasfrancis villatoro blog radiación hawkinglongitud de compton partícula emitidarelación tamaño agujero negro longitud comptonradiación de hawking agujero negropartículas masivas agujeros negros pequeñosgravitones fotones agujeros negros grandesemisión de hawking en neutrinos…y preguntar: ¿cuánto es exacto decir que la radiación de Hawking es dada por el corte de los modos vibracionales cuánticos cerca, por los modos de vibraciones cuánticas cerca del horizonte y es independiente de las partículas que caen en el interior? Sospecho que esa es una puya, Gastón, porque ha hecho a veces el comentario de la forma de ver la radiación Hawking como que se puede ver con partículas Le recomiendo, hay una entrada en el blog de Francis que explica muy bien cuál es la preponderancia, la protección de emitir diferentes partículas en función de cuál es el tamaño del agujero negro porque hay una relación que no es tan trivial entre el tamaño del agujero negro y cuál sería la longitud de Compton de la partícula que emite Guarda que no es solamente igualar las cosas, de igual manera como el tamaño del núcleo de hidrógeno no necesariamente es el tamaño de la longitud de onda del fotón que emite Pero hay una relación en eso, en la radiación de Hawking, en la longitud de onda de la partícula emitida, la longitud de Compton, en el caso de pensar partículas masivas y el tamaño del acujero negro. Por ejemplo, los acujeros negros que son muy pequeños, son muy energéticos, pueden emitir partículas de especies más masivas y luego con el tiempo los acujeros negros más grandes emiten mayormente gravitones y fotones. Pero también hay emisión de Hawking en neutrinos. Pero bueno, en efecto, uno puede pensar, hay una relación entre eso. ¿Cuál es la longitud de onda? Mejor dicho, la longitud de Compton asociado a un cuanta de luz, de un cuanta de radiación de Hawking y el tamaño del agujero negro. Eso sí depende de la masa del agujero negro, por ejemplo, sí depende. Y si pensamos en la…