Periodismo y estadística

Hoy toca hablar sobre uno de esos temas que frecuentemente se convierte en algo espinoso al tratarlos, la estadística.
Algo tan presente en nuestro día a día pero que sin embargo casi siempre tiene un tupido velo cuando está presente o directamente se ignora.

En este caso, vamos a comentar sobre la estadística que subyace en el periodismo, en todos esos artículos que nos encontramos frecuentemente en periódicos o en telediarios donde se muestran y discuten los resultados de encuentras o gráficas que se presentan como evolución de tendencias, o relaciones causa-efecto, por poner un ejemplo.

Samsung paga a Apple en monedas de 5 cent…

En los últimos años son casi diarias las noticias de demandas por infringir patentes entre compañías tecnológicas, llegando así a la asquerosa guerra de patentes que tenemos en la actualidad.

Con motivo de una sentencia que hubo hace algunos meses en la que Samsung fue condenada a pagar a Apple un billón (americano) de dólares, en la prensa aparece cada cierto tiempo una noticia en la que se dice que Samsung a pagado, como venganza, a Apple en monedas de 5 cent., llegando así a la sede de Apple con varios camiones que llevaban todas estas monedas (como este ejemplo, aunque ha habido muchas páginas o medios que copiaron la noticia hace un tiempo).

Como ante las estupideces hay que aplicar sentido común, utilizaremos lo que cualquier persona que haya ido al colegio en sus primeros años sabrá para ver cuántos camiones han sido utilizados por Samsung. Hasta nuestros políticos podrían deducir lo incluso (bueno, igual no todos, tampoco nos vayamos a pasar).

De partículas y cafés

Representación de la llegada de rayos cósmicos a la atmósfera. Imagen original.

La atmósfera es nuestro paraguas. Continuamente llegan a ella partículas muy energéticas procedentes del espacio, pero que sin embargo no consiguen alcanzar la superficie debido precisamente a la existencia de la atmósfera, el aire.

Estas partículas suelen ser lo más simple que podemos imaginarnos: un protón, un único átomo de Hidrógeno, o poco más. Durante todo el recorrido por el espacio suelen viajar tranquilamente, siendo guiadas por las autopistas fijadas por los campos magnéticos que se vaya topando. Pero al llegar a la atmósfera se encuentra con algo nuevo: muchas moléculas (las del aire), que al final no puede esquivar y termina chocando con alguna de ellas, terminándose la historia.

Pero en el primer párrafo hemos usado la palabra clave, muy energéticas. Nuestra mente seguramente ya estará preguntándose… ¿cómo es el zambombazo que producen estas partículas al chocar con la atmósfera? ¿podemos imaginarlo?. También podremos compararlo con algo similar: las energías que llevan estas mismas partículas en el LHC, el acelerador de partículas situado en Suiza (si hombre, el que destruyó la Tierra al crear un agujero negro cuando entró en funcionamiento, hace unos años).

Viendo luz más allá del rojo o del azul

Imagen de Cibermitaños (cebras vistas en infrarrojo).

Desde el siglo pasado se conoce que la luz no se limita únicamente al rango que ven nuestros ojos (que llamaremos visible), sino que hay luz más allá del rojo o del azul, los dos extremos de los colores que detectan nuestros ojos, y que se pueden contemplar en los arco iris, por ejemplo.

Así, más allá del rojo nos encontramos con el infrarrojo, como su propio nombre indica (y que se suele dividir en dos «colores»: infrarrojo cercano y lejano, según si es la región más cercana al rojo o la más lejana). Y si seguimos un poco más, llagamos a la región de microondas, a la que siguen, hasta perderse, la de radio (u ondas de radio).

Mientras que por el otro extremo, más allá del azul tenemos el ultravioleta, al que siguen los rayos X, y más allá todavía, los rayos gamma.
Aunque queda claro que estos límites realmente no existen, sino que han sido definidos arbitrariamente (por conveniencia de las aplicaciones o usos que hacemos de esta luz), ya que no hay nada que distinga dónde acaba uno y empieza otro (es todo un continuo, al que llamamos como espectro electromagnético), de igual modo que ni en la región visible podemos establecer dónde acaba un color y comienza el siguiente.

Del principio al final, por un observador anónimo

Inmersos en una total oscuridad, alrededor nuestro únicamente vemos una espuma caótica que rápidamente va cambiando, como las olas de un mar embravecido. Realmente no sentimos ni calor ni frío, únicamente una absoluta soledad, únicamente acompañada de la incógnita de cómo hemos podido llegar hasta ahí, pues no recordamos nada de nuestro pasado.

Al cabo de un cierto tiempo una de las olas de dicha espuma emerge alrededor nuestro, elevándose y deteniéndose en el tiempo. Inicialmente no notamos nada nuevo, aunque pronto esto cambia de una forma drástica. De repente todo a nuestro alrededor parece uniformizarse y alejarse rápidamente, a una velocidad endiablada. Así, en un instante ese mar ha pasado a sentirse como una inmensa planicie, en donde no observamos la más mínima imperfección. Pero este fenómeno a traído consigo otra consecuencia: hemos empezado a notar calor; al principio bastante débil, pero la temperatura se ha ido incrementando rápidamente hasta hacerse insoportable, lo cual únicamente se hacía llevadero debido a que simultáneamente hemos dejado de estar solos. Han empezado a aparecer otras criaturas. Pero éstas eran demasiado pasajeras: se iban a la misma velocidad con la que habían venido. Aunque cada vez que se iban, aparecía un número mayor de visitantes, éstos distintos a los anteriores, en general más… livianos.

Caballos, coces, muertes y leyes de la probabilidad

Un gran número de fenómenos que podemos observar en la Naturaleza obedecen leyes probabilísticas, de tal forma que aunque el valor que vamos a obtener no es fijo, sí tenemos una idea de con qué probabilidad podemos obtener uno concreto.

Esto es habitual cuando tiramos un dado: cualquiera de sus caras tendrá una probabilidad de 1/6 de salir en una tirada, siempre que no juguemos con un dado trucado desde luego. Por lo que en este caso, todos los posibles resultados son igualmente probables.

Sin embargo hay otros sistemas, en los que los resultados no son igualmente probables, si no que hay valores más probables que otros, siguiendo distribuciones comunes.

A la Naturaleza le gusta las cosas raras ¿o será a nosotros?

A pesar de su desconcertante formulación y de la extraña versión que proporciona de la realidad, la mecánica cuántica nunca ha fallado en una prueba experimental. Es extraordinariamente fiable aunque no transparentemente comprensible. Probablemente sea cierto que «nadie entiende la Mecánica Cuántica», aunque es igualmente cierto que de alguna maravillosa manera la Mecánica Cuántica entiende al Universo.

Eugene Hecht.

Y es que a veces parece que a los físicos cada día les gusta más hacer teorías extravagantes. Todo era bastante aceptable cuando únicamente se tenían las Leyes de Newton, que decían cosas sobre que si se le da una patada a una pelota ésta se acelera, y que si esa pelota es menos pesada, se acelerará más. También decían cosas algo menos evidentes, como que si hago una fuerza, el objeto sobre la que lo hago hace una fuerza igual y contraria a la mía. Lo que describe el resultado de que al dar un puñetazo contra la pared (dejadlo únicamente para cabreos espontáneos fuertes), mi mano sufre un golpe semejante al que doy a la pared, por lo que acabará bastante perjudicada. O también que todos los objetos caen (hacia abajo) con igual aceleración, debido a la gravedad de la Tierra.

La pequeña superluna

Imagen Astronómica del Día… del día 26 de septiembre de 2007 para ser exactos.

Estos días hemos visto en diferentes medios la noticia (que por otra parte se repite cada cierto tiempo) de que en la noche de ayer teníamos una SuperLuna (quizá al estilo Superman, pero sin capa y bastante más regordeta).
Esto venía al hecho de que la Luna pasaba por su perigeo, es decir por el punto de su órbita más cercano a la Tierra, lo cual ocurre cada 27.3 días (luego no es un fenómeno tan raro), y que en esta ocasión coincidía con una Luna en fase llena (toda la superficie que vemos de ella está iluminada), por lo que con estos dos factores tenemos una Luna más grande de lo normal.

Ahora, el interés del asunto es en ver si ese «más grande» es mucho, poco, se notará algo o si al mirarla nos quedaremos con la misma sensación que siempre.
Así que la pregunta que nos podemos hacer es ¿cómo de SuperLuna fue la Luna de anoche?. Es digna de competir con Superman o más bien se quedó en un proyecto de Chapulín Colorado (la foto lo dice todo).

Por ello, hace falta mirar algunos números.
En la mayor parte de las noticias teníamos que la Luna va a estar a unos 356.577 km de distancia. Y dado que su órbita describe una elipse alrededor de la Tierra, podemos considerar que de media la Luna se encuentra a una distancia de unos 384.000 km (datos de la Wikipedia). Es decir, a veces más cerca, a veces más lejos que dicha cantidad.
Esto significa que respecto a la media anoche se encontraba un 7% más cercana.

Esto se traduce en que en promedio vemos la Luna con un tamaño aparente de medio grado (0.518º para ser algo más exactos). Mientras que ayer la veíamos con un tamaño de 0.558º (ese mismo 7%, ya que eso es proporcional).

Ahora bien, ya solo nos queda comprobar una cosa: ¿qué resolución tiene nuestro ojo?, porque éste tiene un límite en los detalles que podemos ver de un objeto, ya que de otra forma, no tendríamos problemas en ver los pedruscos de la superficie lunar o las intimidades de la vecina de la urbanización de enfrente, por ejemplo.
Y más o menos, esta resolución ronda los 0.6 minutos de arco, es decir 0.01 grados, que supongo que sea para los que aún tienen vista de lince (que por otra parte, curioso refrán, por qué no de águila, que sí que tienen una vista digna de ser envidiada… pero bueno), los que aún distinguen las letras pequeñas del oculista.

¿Con esto qué tenemos?, pues que el cambio de tamaño en la Luna es de unos 0.04º, mientras que el límite de resolución del ojo nuestro es de 0.01º. Por tanto, la superluna que hemos podido ver ayer es únicamente ligeramente mayor que la promedio, siendo este ligeramente bastante próximo al límite que puede resolver nuestro ojo…

Lo que nos lleva a que únicamente habremos notado diferencia si nos pusieran juntas la Luna «promedio» y la «superluna», y aún conservásemos una visión buena y nos fijásemos lo suficiente entre las dos.
Fuera de eso, habrá afectado mucho más la sugestión de nuestro cerebro, la misma que hace que siempre nos parezca más grande la Luna cerca del horizonte que cuando está sobre nuestras cabezas, aunque su tamaño sea el mismo.

ACTUALIZACIÓN: una buena imagen comparativa se puede encontrar en El Beso de la Luna.

El efecto botijo

Si hay algo que caracteriza a España y los españoles es de su incultura científica a lo largo de la historia. Algo que no se ha corregido ni tiene pinta de que mejore en las próximas décadas.
Sin embargo, afortunadamente podemos hablar de algunos objetos de «alta tecnología» que fueron concebidos por estos lares o al menos típicos de aquí (ya que seguro que cada poco tiempo sale alguien diciendo que se inventó en un país X…). Estos objetos revolucionarios fueron la fregona y el botijo.

El primero porque el poner un palo al clásico trapo en el suelo ahorró grandes dolores de riñones a todo el mundo que limpiase su suelo, y el segundo por conservar agua fresquita a pesar de encontrarse en los campos andaluces a 40ºC a la sombra.

Hoy centrémonos en este último, ¿por qué un envase de barro conserva el agua fresca, sin calentarse aunque esté al Sol?.

El funcionamiento es bastante simple: el botijo está hecho de barro, pero es en cierto grado poroso (lo suficiente para que pueda salir el agua que se evapora de él pero que no salga el agua, desde luego). Así, el agua que está dentro del botijo se va evaporando poco a poco, debido a que estará en un sitio cálido.
Pero como para evaporarse las moléculas necesitan «coger» cierta energía, hacen que el agua restante se enfríe un poco. Y aquí es donde tenemos la gran diferencia entre un botijo y una botella.

En una botella cada vez se va evaporando más agua, hasta que llega un momento en que no se puede evaporar más (en un espacio cerrado no se puede evaporar todo el agua que se quiera, hay un momento en que se satura), y únicamente tendremos vapor de agua más agua líquida, a lo que únicamente le queda ir calentándose paulatinamente poco a poco… no se puede enfriar más por evaporación. Así, al cabo de un tiempo tenemos un agua calentorra que no hay quien la beba.

En cambio, en el botijo el agua evaporada se va liberando al aire (escapa del botijo), por lo que se puede seguir evaporando el agua que resta. Y por tanto, ésta continuará enfriándose.

Es decir, al cabo del tiempo seguiremos manteniendo un agua bastante fresca, ideal para bebérnosla.

Desayunando sin gravedad

Estamos acostumbrados a movernos en el día a día siempre bajo la acción de la gravedad, por lo que vemos como obvio que una manzana caiga al suelo si la soltamos en el aire, que al inclinar la jarra caiga agua en el vaso, etc.

Pero… ¿qué ocurriría si no tuviéramos la gravedad de la Tierra?. Los objetos no caerían al suelo, los líquidos no se comportarían de igual forma al «echarlos» a un recipiente y la llama de una cerilla no la veríamos como sube… por poner un ejemplo.

Una situación típica que nos podríamos encontrar a la hora de desayunar mientras estuviésemos a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) u otra nave orbitando la Tierra, donde tenemos una situación de ingravidez donde parece que no existe gravedad, es la relatada por Yakov Perelman en 1914, en lo que fue uno de sus primeros trabajos de ciencia ficción, donde cuenta con gran precisión cómo podría ser un desayuno rutinario a bordo de una de estas naves (que todavía no existían).

Si os ha entrado la curiosidad de qué cosas fuera de lo común nos encontraríamos durante el desayuno, tenéis el fragmento de Perelman en el blog de Libro de Notas.

Glorias en el monte

Imaginemos uno de esos fin de semanas en que nos entra el gusanillo aventurero, ya sea porque somos uno de tantos que están en el paro y nos aburrimos, acabamos de ver una película de Cocodrilo Dandee y nos ha picado el gusanillo o simplemente tenemos necesidad de tirar para el monte, como las cabras.

Además, supongamos que hemos descartado la idea que se nos habrá pasado por la cabeza de agarrar el cuchillo jamonero, vestirse de giri de safari y salir a cazar truchas al estilo Robinson Crusoe y su inseparable Wilson.
Por tanto, al final nos convencemos de algo menos arriesgado y nos vamos a hacer una ruta por la montaña, no sin antes de convencer a unos cuantos pobres inconscientes (véase nuestros amigos) o a otras compañías.
Total, que salimos por la mañana con todo el equipamiento habitual para echar el día en la montaña.

El problema surge cuando ya empieza a caer la tarde, momento que coincide con otra caída: el de los ánimos y las fuerzas del resto del grupo y que llevan bastante rato contando cada paso que dan. Pues en esos mismos instantes, uno tiene la «suerte» de levantar la vista y observar… esto:

Cielos rojos y atardeceres azules

Atardecer en Marte. Cortesía de la NASA.

Normalmente estamos acostumbrados a ver el cielo de color azul, y que tanto en el atardecer como en el amanecer, con el Sol rozando en horizonte, se torne de color rojizo, como ya explicamos hace un tiempo.

Sin embargo, esto no es ni mucho menos universal, ya que depende fuertemente de la atmósfera en la que estemos. Por ello, si nos vamos a Marte, donde siguen vagando los rovers transmitiéndonos más información de nuestro vecino planeta, obtenemos una visión completamente diferente.

Para empezar, en el desierto marciano notaremos que el Sol parece más pequeño, unas dos terceras partes de cómo lo vemos en la Tierra, debido a que Marte está más lejano del Sol.
A continuación, veremos cómo el cielo no presenta nuestro cotidiano color azul, sino que tiene una tonalidad rojiza, salmón quizá.

Aunque quizá el hecho que más llame la atención sea en el momento del atardecer, en donde veremos cómo el cielo alrededor del Sol se torna de un color azulado, ¡justo lo contrario a lo que pasa en la Tierra!.

Atardeceres azules

Como ya habíamos explicado en un post anterior, que veamos de un color determinado el cielo es debido a la dispersión que producen las partículas del aire, las cuales siempre van a dispersar más un color que otro, lo que hace que veamos el cielo del color que más se dispersa (digamos que al dispersarse más, le vemos desde todos los lados).
Por ello, la explicación de tener un color azulado durante el atardecer habrá que buscarlo en ellas: en las partículas que hay en la atmósfera.

¿Y qué hay de diferente en la atmósfera de Marte? fuera aparte de la distinta composición que tiene ésta, lo que más destaca para nuestro atardecer es que tiene partículas de polvo, de la arena marciana, las cuales son mucho mayores que las partículas (moléculas) del aire normal.
Esto hace que la dispersión producida por estas partículas sea claramente distinta a la producida por nuestra atmósfera. En concreto, debido al tamaño que tienen hace que ahora se disperse mucho más los colores rojos, por lo que el resto del cielo se teñirá de un color rojizo mientras que los colores azules predominan cerca del Sol (se dispersan menos).
Ahora en lugar de producirse una dispersión de Rayleight, se produce la llamada dispersión de Mie, que describe la dispersión producida por partículas «grandes» (del tamaño de la longitud de onda de la luz incidente).

También en la Tierra

Para Marte este es el caso habitual al observar el cielo, pero en varios lugares de la Tierra la situación no es tan diferente…
Por ejemplo en las zonas desérticas, nos encontramos con gran cantidad de arena, que casualmente de vez en cuando estará presente en la atmósfera debido a los vientos, con lo que podremos observar un fenómeno similar al de los atardeceres marcianos, pero en la Tierra:

Más información

«Sol azul y Luna azul», artículo de Francis Th(E)mule News.

Extenso artículo sobre fenómenos ópticos atmosféricos, entre los que se encuentra la dispersión de Mie por partículas de polvo como la que hemos comentado, en RAM (Revista de Aficionado a la Meteorología).

Cómo curarse a base de agua

Imaginemos que estamos enfermos (tampoco nada grave tranquilos), tenemos dolores o algún que otro síntoma que nos incomoda seguir teniéndole.

Podemos recurrir al médico, tomar por un tiempo una dosis de pastillas y esperar a que se nos pase.
También podemos recurrir a remedios más caseros de plantas naturales o determinadas sustancias, que no suelen tener tantas contraindicaciones como las pastillas y en muchos casos funcionarán de una forma similar.

Sin embargo, también podemos recurrir a otro método. Cojamos un elemento idóneo (aquí tendremos que preguntar a alguien que sepa del asunto cual es el indicado) y disolvámosle en agua.
Hasta aquí todo bien, pero no hagamos una mezcla como las de agua con azúcar para las agujetas… poniéndonos ya en unos pensamientos totalmente alternativos podemos pensar que en lugar de cuanto más echemos al agua más efecto hará, realmente sea al revés: cuanto menos haya en el agua, mejor.

Por ello, comenzamos con una mezcla de una parte en cien de volumen (100 ml de agua tendrá 1 ml de nuestro soluto). Y a continuación, repetimos el proceso pasando a tener una concentración de 1 parte en 10.000.
Y como mandan los cánones, reiteramos el proceso… hasta que nos quedemos sin agua ó, si hay suerte y tenemos paciencia, podemos llegar a concentraciones típicas de 1/10²⁴ (es decir, repitiendo este proceso 12 veces, que ya son ganas).

¿Qué hemos obtenido aquí?

Una disolución perfectamente disuelta, que cualquier mente despierta y sana calificaría de… agua.
Pero por eso no os preocupéis, ya hemos dicho nada más empezar que nosotros no somos sanos, por lo que no diremos que es solo agua sino que tiene algo más.

A continuación, ya solamente nos queda tomarnos nuestro vasito de agua (perdón, disolución) durante unos días y esperar a que surtan los efectos esperados, es decir, la desaparición de nuestros males.

Ahora viene la pregunta, ¿nos hará algo esto?

Según nuestra premisa de que cuanto más disuelto esté, mejor, nuestra mezcla será buenísima para nuestro cuerpo. Pero por si todavía tenemos dudas de cuánto de nuestro ingrediente activo queda en el líquido, hagamos unos sencillos números, simples como el átomo de hidrógeno:

Partamos de unos 18 gr de agua, en donde introducimos una pequeña cantidad de nuestro agente activo, de forma que ocupe un 1% del volumen de la disolución.
Considerando que tanto el agua como el agente tienen masas del mismo orden (no se diferenciarán en más de un factor 10 habitualmente), tendremos que el número de moléculas del agente será el número de moléculas de agua dividido por 100.

Después de reiterar nuestro proceso, por ejemplo 12 veces como dijimos (aunque podemos llegar sin ningún problema hasta 30. Niños, no hacerlo en casa o acarrearán un gran gasto de agua), tendremos que el número de moléculas de agente es 10²⁴ menor al de moléculas de agua, muy muy pequeño, despreciable para cualquier persona racional.

¿A qué hemos llegado con esto?.
Pues que inicialmente teníamos 18 gr de agua, lo que implica que hay 6·10²³ moléculas de agua en el bote. Es decir, el número de moléculas finalmente de nuestra sustancia es… 0.6.

Luego, en nuestra mezcla tenemos una o ninguna molécula del agente.

Y sabiendo que prácticamente hasta el agua destilada que podemos encontrar tendrá más impurezas que nuestra única molécula superviviente, podemos afirmar con total seguridad que… solo sabe a agua, fundamentalmente porque sólo es agua.

Pero como no queremos quedarnos aquí, deberemos mantenernos en la idea de que esto nos va a curar perfectamente (mano de santo, oigan!), por lo que siempre podremos aducir argumentos como que dicho agua tiene memoria y recuerda exactamente y únicamente a nuestro agente, olvidándose de sus impurezas eso sí, en perfecto acuerdo con el hecho que todo el mundo conoce o debería conocer de que la memoria del agua es mucho mejor que la de muchos animales. Dónde guarda esos recuerdos, ni idea, que busquen detrás de los electrones…

Homeopatía

Terminando el tema, para el que haya llegado hasta aquí y esté alucinando con todo lo anterior, decir que este proceso tiene nombre y se llama homeopatía, inventada hace unos 200 años y que en los últimos años está teniendo cierto auge en varios sectores, pudiéndose encontrar sus fármacos en varios sitios, incluso en alguna que otra «farmacia», incluso hay centros que estudian sobre la homeopatía, a los que dan dinero y todo.

Eso sí, creo que no hay forma más cara de beber agua, algo es algo.

Más información

Extensa descripción sobre la homeopatía en Ciencia Kanija.

Hazte experto en homeopatía en 3 minutos, con certificado, visto en Amazings.

Reino Unido está prohibiendo el seguir tirando el dinero del Estado en estas prácticas acuosas, en Ciencia Kanija.

Campaña «10²³, Homeopatía, no hay nada en ella», para concienciar y explicar lo que realmente es, en esta página (en inglés).

Artículo de Escepticismo.

Escapadas ciclistas y la resistencia al aire

Uno de los deportes donde desde siempre ha habido una gran labor de «compañerismo» (entendiendo por tal el tú vas a ir primero durante la parte final de la etapa pero te vas a dejar ganar al final por tu compi) es el ciclismo, donde podemos ver cómo la mayor parte de las veces no se escapa únicamente un único ciclista sino que normalmente le acompañan varios ciclistas de su mismo equipo.

Aquí para los que tienen cierta afición por el motociclismo o automovilismo se les vendrá a la cabeza la palabra «rebufo», que es el efecto que observa el que va justo detrás de otro, notando una menor resistencia al aire debido al que el que va delante le «quita aire» por decirlo rápido y mal, lo que conlleva que pueda ir más rápido con menor esfuerzo.

Sin embargo, esto no es exactamente lo que suele verse en el ciclismo ya que muchas veces «los otros» simplemente van detrás del líder, no por delante para quitarle resistencia.

Esta parte quizá no es tan intuitiva con el del rebufo clásico, pero es similar. Reduciéndonos a simulaciones en dos dimensiones (en el plano paralelo a la carretera) se puede estimar cómo se comporta el aire alrededor de este grupo de ciclistas que va en fila india, llegando a algo inesperado:
la resistencia que nota el que va en cabeza depende de cuántos vayan en la cola, siendo ésta menor cuantos más ciclistas sean.

¿En qué afectan los de atrás?

Pues en la «burbuja» que se crea alrededor de los ciclistas. Aquí sucede igual que en un coche: hay que tener en cuenta también la trasera de forma que el aire pase lo más rápido y suave posible, puesto que eso también beneficiará la aerodinámica general.

En definitiva, el que va en cabeza puede ahorrarse hasta un 5% de esfuerzo simplemente por tener a varios detrás suyo. Los que van en medio van bastante cómodos y realizando un esfuerzo bastante menor, y el que va el último realiza menos esfuerzo que si fuera primero, pero sufre más que si fuera en el medio.

Como casi siempre, mejor no ser ni el primero ni el último 😉

Más información

Visto en Francis (the)Emule Science News.

El artículo científico, publicado en el European Journal of Physics (requiere subscripción por lo que no todo el mundo podrá verlo…).

Las colisiones en el LHC

Después de que ya haya pasado más de un año desde que el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) de Ginebra haya creado un agujero negro que ha destruido la Tierra y a todos nosotros por el camino, como gritaban y denunciaban algunos¹, no estará de más entender qué son las las imágenes que muestran las colisiones que tienen lugar en el aparato.

Viendo una de las imágenes perteneciente a un evento ocurrido en uno de los detectores que tiene el LHC, el CMS (ahora mismo hay 4 detectores distintos), como la de arriba, podemos ver que se suelen diferenciar en tres partes, que no son más que tres vistas del detector, que tiene forma de cilindro: una desde un costado, B, otra desde uno de los «tapas», A, y otra una vista en 3D, C.

Así que para centrarnos, a través de los dos laterales del cilindro entra y sale el anillo del LHC (de unos 27 km de largo), y que es por donde van las partículas (protones en general). De forma que en B lo vemos según las flechas 2, y en A el anillo quedaría entrando hacia dentro, perpendicular a la pantalla del ordenador.
Entonces, entra un haz de partículas por un extremo del detector y otro, en dirección contraria, por el otro extremo, colisionando en el centro, que será el lugar de donde surgirán todas las partículas resultantes (punto 1).

Partes de los detectores

Aquí prácticamente todos los detectores presentes en los aceleradores de partículas son similares, constan de:

• tracker (región 3) que es la primera zona que se encuentran las partículas tras impactar entre ellas. Éste no es más que una cámara con un enorme número de detectores que se encargan de seguir o trazar la trayectoria de las partículas que salen (líneas amarillas).
  Eso sí, solo detecta partículas cargadas eléctricamente, como electrones o protones, no fotones.
• Calorímetros (región 4) que son las siguientes cámaras que hay. Éstos se dividen en dos: primero el calorímetro electromagnético y luego el calorímetro hadrónico.

  El primero lo que hace es que detecta si le está atravesando una partícula que interacciona electromagnéticamente: electrón, fotón o protón. Y normalmente se representan por esa barra de color rojo.
  El segundo es similar, solo que ahora solo detecta si lo que le atraviesa es un hadrón: protón o neutrón. Y se representa por las barras azules.

• Y por último la cámara de muones (región 5 y 6), que lo que hace es detectar si pasa algún muón (partícula similar al electrón pero más pesada), como ha ocurrido en el caso que hemos puesto y vemos en 6 que se ha «iluminado» esa zona, por el paso de dos muones (las dos líneas rojas).

Así, observando el rastro que ha dejado una partícula dada y observando en qué zonas se ve o no se ve, se puede deducir qué partícula es. Y así reconstruyendo todas (la mayoría de) las partículas producidas, podremos saber qué reacción o colisión ha tenido lugar, como en este caso que es un candidato a que se han producido dos muones.

Por último, como puntualización, el número de choques que se producen en cada detector es tan elevado en un espacio de tiempo tan corto que los propios sistemas no son capaces de guardar en disco todas las colisiones, por lo que se utilizan algoritmos optimizados que van «seleccionando» los eventos que sí parecen interesantes y desprecian los más comunes y, por tanto, más irrelevantes. De una forma similar a lo que podemos ver en el siguiente vídeo, pero con un toque más de humor, de la fábrica de chocolate:

Porque la física de partículas en el fondo es divertida.

¹Entre ese algunos, y como las últimas denuncias que se presentaron antes de que por fin dejaran de predicar mensajes apocalípticos, nos encontrábamos con noticias como esta en ADN.es, en la que dos «científicos» (lamentablemente uno de ellos español…) denunciaban que el LHC se trabaría la Tierra.
Claro que aquí llaman «científicos» a un consultor de tecnologías y marketing e inversor… no sé si ya habrán festejado que el mundo se acabó hace un año.

Más información

• Explicación original publicada en Symmetry breaking, del FERMILAB (sí, son los del FERMILAB, Chicago, los primeros que explican los eventos del LHC, Ginebra), y visto a través de Francis (th)E mule Science’s News (la Ciencia de la Mula Francis).
• Idea original de utilizar ese video como representación de lo que ocurre en las inmediaciones del LHC en este artículo.
• Para seguir en tiempo real lo que se cuece por el LHC, su página, que van actualizando a tiempo real lo que está ocurriendo.

Entrada destinada al X Carnaval de Física.