40.- La máquina de Dios

8/12/2019 40.- La mquina de Dios

1/16

~

40 La mquina Dios


2/16


3/16

~:

ur

-,OCUoUW -CU

-SOUW-OUW

-UES

CoWTu

to -WUoC-U

D'S

oCW

-SCUCUCmC

UOW 0CWdU'UW

-S1OW

mSW

US-U:O -~O

sWEUWO,WS

U'C-SUC-WCdUSCUWSUWSOuSUW7VUW -A-UCEW

SCC'SUWrWS

'OUW-

-UnmeS SpO'OU

-J

p;OCC-Cd;U-

-COUWO

-'SSO

:UW-rW SU

;oWW

-O1SSW-W

s IOU-OYSpCO

'SW -SmUC-WCUWC

p-US:WUCAEE

~CUSCCUW

-SUpE'CO'SOCOw

JC


4/16 8

Los datos acumulados durante el ltimo ao permitieron poner lmites posiblemente ms estrictos a la posiblemasa del posible bosn de Higgs. Segn el equipo de3000 fsicos conocido como Atlas, debe estar en 125 billones de electronvoltios un electronvolt es la unidad deenerga que representa la energa cintica que adquiere unelectrn cuando es acelerado por una diferencia de potencial de 1 voltio), es decir, 125 vecesms que la de unprotn y 500 mil veces la de un electrn. Por el otro la-

do, el CMS present una masa correspondiente a 124 billones de electronvoltios. Si la partcula existe, debe estarentre los 115 y los 130 billones de elecrronvoltios, que setrata de la regin de masa a la que ambos equipos restringieron el rango debido a un excesomoderado de eventos en esa regin.Sin embargo, por ahora, el significadoestadstico no es suficientemente grande. Todava puede tratarse de fluctuaciones estadsticas y no de pruebas genuinas.

esult dos

Los leptones que no estn formadospor quarks: electrn, mun partculatau y tres tipos de neutrino.

Los quarks que forman a su vez otraspartculas como los mesones los bar ionesy los hadrones Dentro de los ltimosformados por tres quarks) se encuentran dos de nuestros viejos conocidos:los protones y los neutrones.Hay, en rotal, seisquarks.

El modelo estnd rPero para eso, y aunque ya hayamoshablado de l, tenemos que hacer un

breve repaso del modelo estndar. Enparte porque acaso qued un pococonfuso cuando hablamos de l en elfascculo 36, pero ms todava porquees vital para comprender por qu sepone tanta energa y esfuerzo para encontrar escurridizo Bosn de Higgs,una partcula hipottica que estnbuscando mientras se escriben estas

ltimas lineas de nuestra historia.El modelo estndar de partfc u las es,ms que un modelo, una teora queidentifica a todas laspartculas materialesque componen el univers oyexplicalos modos en que interaccionan. Deacuerdo con ste, las partculas verdaderamente elementales en el sentido deque no pueden serdivididas ulteriormente) son:

Aprovechemos el poco espacio quequeda para cumplir con la promesaque hicimos al principio: sta iba a seruna historia de las ideas cientficas desde Tales de Milete hasta laMquina deDios. Talesde Milete fue el protagonista del primer fascculo.y de la Mquina de Dios, justamente, nos tocahablar ahora.

xander von Humboldt, 1769-1859),que en lugar de buscar un sustrato matemtico de la realidad - como queraPlatn- o la ligazn punto a punto entre los fenmenos experimentales -como pretenda Aristteles- ensay yaentonces la descripcin de sistemas integrales en los que grandes conjuntosde datos estn interrelacionados de unamanera dinmica el clima, la geografa, la firogeografa y muchos otros quederivaran en una ciencia de sistemas no ya de hechos) y desembocaran enlos que hoy llamamos sistemas complejos aunque la palabra tiene cierto contenido tcnico y no significa simplemente difcil o complicado), en ciertomodo siguiendo la tradicin de FrancisBacon; lisrasde resultados y tablas, pero anudando esas tablas con nexos causaleso correlaciones.Pero hasta aqu lleg el lamento.

El supercolisionador dehadrones, en el ERNNotenel tamao de lapersona que esten el centro.


5/16


6/16~

El supercolisionador de hadrones es el mayor experimentocientfico de la historia de la humanidad, no s lo por el tamao y la inversin requerida sino por las ambiciones: sepropone cerrar de manera definitiva y lo pongo entre comillas porque, como ya sabemos, nada en la ciencia es definitivo) el modelo estndar de partculas, que explica en detalle cmo est constituido el universo. Lo que se realiza all es sencillo: se hace colisionar haces de protones a una velocidad cercana a la de la luz produciendo a escalas subat6micasenergas altsimas, imposibles de obtener de Otra manera.

Para lograr que partculas diminutas como son los protones colisionen a esas velocidades fue necesario disear untnel de 27 km de circunferencia, en cuya construccin

trabajaron ms de 2000 fsicos de 34 pases y que cost, para ponerlo en funcionamiento, la friolera de 40 mil millones de euros adems de los 765 millones que necesita parafuncionar cada ao).

Pero la in ve rs in aparentemente, vale la pena: adems deproporcionar informacin relevante sobre el hipottico yescurridizo bos6n de Higgs, se espera que el supercolisionador ayude a entender, al recrear las condiciones que tena eluniverso menos de una milmillonsima de segundo despusdel Big Bang, qu es esa cosa que llamamos masa , queesclarezca al menos en parte qu es la materia oscura y queproporcione alguna evidencia emprica a la por ahora puramente terica teorfa de cuerdas.

l supercolision dor

y podramos incluir al gr avitn quetransportara la fuerza gravitatoria, peroan no fue detectado.

Por supuesto, cada una de ellas cuenta con su respectiva antipartcula.

Parece demasiado, no? Y encima, hayun problema fundamental: el modelo no

Fotntransporta la fuerza electromagntica. Particulas W y Ztransportan la fuerza dbil. G luonestransportan la fuerza fuerce.

cierra. Por empezar, no incluye a la graviracin y a las interacciones gravitatorias,que se resisten a someterse a los rigoresde la mecnica cuntica; por otro lado,no explica de dnde sacan las partfculassu masa, por qu lelectrn es dos milveces menos masivo que e l protn o elfotn carece completamente de masa.

Para resolver este inconveniente uninconveniente un poco ms puntual, enrealidad, pero no importa), en 1964 elfsico britnico Peter Higgs sugiri queel universo entero est inmerso en uncampo e l campo, precisamente, deHiggs), que es el que confiere masa a laspartculas. La partcula cuntica que lorepresenta, aquella que interacciona cone l resto de las partculas, es ni ms menos que el bo sn de Higgs.~

Al mismo tiempo, hay cuatro fuerzasla electromagntica, la gravitatoria, lanuclear fuerte y la nuclear dbil) que actan por mediacin de otras partculasque las transportan. Esto es complicadode entender, pero simplificando un poco podemos decir, a modo de ejemplo,que en el caso de la fuerza electromagntica el fotn es la partcula encargadade interaccionar con la materia paratransmitirla: dos cargas que se atraen orechazan intercambian fotones y la fuerza ser ms o menos intensa de acuerdocon la interaccin de las partculas,Cuando dos partculas cargadas seatraen, intercambian fotones, del mismo modo que dos personas que intercambiaran una pelotita de golf pareceran unidas. A las partculas fundamenta-

les que vimos al principio los quarks-con sus mltiples variaciones- y losleptones) tenemos que sumarles, entonces, otras partculas:

N


7/16


8/16

6


9/16

UU dUOUld

p 'oU

-'-WSO-0 SUoO --Oe UUO

-dU SOSW 0SUdo :OSS S-S -UWm :E'U1 -ZUSs:odUUS1uU 'W

sPUW-

~

-L (lW5 'o

-SS-UU 'eEU -O

:WWSS :X-mo o

'CO uSUW'-o-SUW 0'm sWAS'

OUU'T sZSOSO

SmW 'SSo-UWO -z-LSm SOUE

eUS -UUyUO0 -UOU

t

'X :WOU-UUW' OeE J

:S -AO-S 'E- (OO-W -OUWW SUW

'L -W SWm

' E-9 eW

sW -OU-UW SmWU

'P 0

WU4


10/16

N o es tan sim ple 84L a astronom a heredada 85L os prim eros intentos 86E l m an dat o de Platn 89L as esferas de E udox o 90U na idea tod avam s auda z 92Hiparco y la as tronomaobservacional 93U n viejo am igo apor taun a idea inn ovadora 94

6El asaltoal cielo

Retrocedamos un poc o 67Primitiva m edicina griega 68H ipcr ares de Cos 71A lejandra 7U n po co de m edicinaromana 7G al eno 77Balance 80

5 La medicina.De Hipcrates a Galeno

A rqum edes de Sira cusa :llega r al lmite 59Eureka 59El des tin o de lo s e sp ejo s 6El arenario y e l in finito 6L os chi che s de H ern 6Diofanto: e l canto d el c is ne 62D ec adencia de la biblioteca 63La biblioteca deA le jandra y el fu eg o 64

634

El carcter de laciencia a lejandr ina 51M edir e l mundova ril las y camellos 52Euclides: ax io m atizarla rea lidad .5 4El orc ulo de D elfos 56Las cnicas de A polonio 58

La escuelade Alejandra

La m u erte d e S c ra te s .35El crecim iento de Atenas 36Vida de Platn 36A nax goras el nous 7El conocim iento 39Explicar e l mundo:A rist te les un sistem acom pleto .4 0Vid a de Ar is t te les 41Arist teles y Plat n .41La fsica de A ristte les 4El problem a delm ovim ie nto 44Bilogo qumicoge logo 48

3Platn Aristteles

L a m sica de las esferas:Pit goras y el caminode los n m e ros 30L a raz cuadradade dos y la s d esg racia sque provoc 29 30

Par m nides conducea la ciencia a uncalle j n sin salida 19A qui les y la torruga:Zenn de Eh 23Meliso de Sam osun ca llej n sin sa lida 24L a f ra ctu ra : to dos contrael se r los at om istas 25La ru ptu ra: Em pdocl essol ucio na e l se gundoproblem a de M ilesio 27

2Serono ser

U n la rg o a ma ne ce r 3O can os de tiem po 3Revolu cin 4Mesopotarnia 5Egipto 6Cosmologas 7Grecia 8El e cl ipse 9L a ciudad de M ilete 9Tales 10Tales to m a una dec isin 2L os discpulo s de Tales:Anaximandro:l o i li m itado 13A nax im id es : e l a ire 14B a la nc e d e la es cuelade M ilete 15

Tales de Mileto:el hombre que inventla ciencia Indice general

; 1


11/16


12/16

Historia del fuego 291Atoraos de fuego 292El fuego resiste a laRevolucin Cientfica 294Una nueva teora:la doctrina del flogisto 295-Priesrleyencuentra unnuevo y sorprendente gas 298

19Todos los fuegosel fue,go:la revolucion qumica

Gilbert y el magnetismo 275William Harvey ..: 278a circulacin de la sangre 278aRoyalSociety y lasprimeras academias ; 283El triunfo del vado 286

El problema de la induccin 260Descartes: la hiposrasade la razn y eluniverso mecnico 262Rehacer la filosofa 263Fsica cartesiana 266El hombre mquina 268La geometra analtica 269Conclusin cartesiana 269Avataresy conflictos 270El compromisode 1687 270El compromisode 1758 272

8Los xitos de la cienciaexperimental

6 6Francis Bacon y elprograma inductivo 25917En busca dela certidumbre

Vida de Newron 244El Trinity College 244Manzanas 245ptica 246El embrollo de lafuerza centrfuga 248Una visita 248Los rin cipi 5a ley de gravitacinuniversal 251Despus de los rincipi 5Sin lugar para los ngeles:espacio y tiempoabsolutos 252El regreso del cometa Halley 255

Homenaje a GiordanoBruno 231Volvemosa Galileo,Roma, 1616 232IllIntermedio 234IV. El segundoproceso 235El dilogo 235Galileo era culpable 237Balance:los dos juicios 238V Final 23916La RevolucinCientfica M:Hacedor de universos

Escena inicial 227n El primer conflicto 229

RevolucinCientfica IV :el conflicto con la Iglesia

Vida de Galileo 211Pisa: nos perdimosun buen mdico? 212Padua 212Galileo resuelvee lproblema del movimiento 214Planos inclinados y la leyde cada de los cuerpos 215El principio de inercia 217El principio de relatividad 218El telescopio 220Galileo defiendea Coprnico 221Milonga de Galileo 223

14a RevolucinCientfica 111 :Galileo

Tycho y lasesferascristalinas 199El sistema de Tycho 200Johannes Kepler 20El misterio del universo 203Kepler hereda el cielodeTycho 205arbita de Marte:Kepler contra el drculo 205El n im m otrixy la teora de lagravitacin de Kepler 208

}


13/16

N

fl f

1; ;

O;C8W

e oO

6U UC

C

: 08W L

sC

yfzW Os8o8

lUeO 1O

e lZp O

666

s

f0UIW

f

LZm 9~C vf;

II

L 0CL~

5S ~~

~y: f1Z

; 1WlWAU 0CW

lW ~H6e8L%%C

10uC L

lOaM ~CC

~OW fU

aC lLMIWC


14/16

Il El triunfo del infinito 454

1 Las geometrasno euclidianas 4 51Recordando a Euclides 4 51El misterio del quintopostulado 452Lobachevski Bolyai:las geometrasno euclidianas 453

El mapa el temtorio:las geometras no euclidianasel ifinito y el ter

II Pasreur y la teora dela infeccin microbiana 440Inesperados fabricantesde cerveza .440Se ocupa de los gusanosde seda y los cura 4 41Epidemias, contagio 4 42El curioso caso deSemmways y el misteriode la sala nmero dos 442Una alianza entreJenner y las vacasderrota a la viruela 444Las gallinas colaborancon Pasteur 4 45Pasreur recibe ayudade un gigante:Roben Koch .446El turno de los perros .448a teora de la infeccinmicrobiana .448

638

I a teora celular 4 35Las fibras de Von Haller 4 35Los tejidos de Bichat ,437Schleiden y Schwann y lageneralizacin de las clulas 437La repblica celularde Virchow .439

gLas id~ b j _ _ g i c a sen S gl :x t X

Una novedad inslita .419El gran descubrimiento:la radiactividad 420Las andanzas deMara Curie 421Espectros 4 24Los afios locos 4 26Fotografiar lo invisible 4 27a radiactividady el tiempo .428Peligros 429Una estabilizacinprecaria 430

Los rayos X la radiactividad

Era la ley de leyes .409Carnor sienta las bases .410William ThomsonLord Kelvin y las leyesde la termodinmica ,41 Boltzmann y lainterpretacin estadsticade la entropa .412Sntomas 413

a bsqueda de invariantes:Descartes y Leibniz .403a causa de Mayer .404a forma de las fuerzas .406a fuerza de Joule .407Helmholtz y, finalmente,la Gran Ley .408

E I anhelo dela conservaciny la ley de leyes

La primera teoraa tmica 387Un seor queconfunda los colores 388a hiptesis de Prout 390El enigmade los elementos 391Mendeleiev resuelveel problema 392Sueos 393Aunque persistanciertas incgnitas 394Los fsicos juegan conlos tubos de vaco 396El asunto noterminaba ah 396Nada es perfecto 398

El triunfo de lostomos en siglo X X

Una confusin sobre lasupervivencia del ms apro 382Balance 382Milonga darwiniana 383

/ _


15/16

A \%~

t: ZU

: 00

pA ~Ot OA

9yU fO :mO. 8LLH ~

e yeoW f

9S ~

S yZA G

8O :mL.

:

0eW G8

Op; 9

:U ~Uo ~,

yI ypoUel.p ILX p

ow GOU6

9s~:df~1ZdZOG8:W

' Lm ~

JO

veO.W dU8WLOOO >~. feZX Z


16/16

El mode lo estndar 628El elu siv o bos n 63 1

II te ora d el B ig B angy el or igen del unive rso 618Primero fue el espac ioye l tiempo 618El B ig Bang 619Cosmog ona 620M ilonga del B ig Bang 623

4O La (( ~ J,uinade OS

La estru cturad el u niverso 611El 5 1 611M uerte y transfiguracinde las estre llas 612Len te s g ravitaci onales 614Agujer os negro s 615Ga laxia s a es calacsmica :.. 616Esa oscu ra materiadel deseo 617Cantar de l Alma quese eleva en pos de laMate ria Osc ura (glosa ) 618

3 9 La estructura deluniverso y la teoadel Big Bang frontera sin fin 607V Biotecnologa y gentica 606

IV De la Tierra a la Luna 605

II I La energa nu cl ear _ 601Centrale s nucleares 601La bomba de hidrge noy la ene rga d e fusin 603

In term ezzo matemtico 597Parado ja s 598El teorema de Godel 600

1 La electrnica 595De los di od os a lo s transistores :el camino a lo pequ eo .595y las computadoras ,c la ro e st 596

Tecnologay Big SCtC lCe

El des cubrimientode la Prehi storia 58 2El homb rede Neand erthal 58 3El orig en de las es peciesy el origen del hombr e 583y mientras tanto 58 5El cuarto hombre :posdata a P iltdo wn 58 7Las huellas de Laetoli 588Lucy en el A fr ic acon diamantes 588El Arca de Noyel candelabro 590El tiempo, unac om pa an te e scurr idizo 590

La arqueolog a y e l az ar. 57 97En buscadel origen

Los protones 56 3AJgo llamado neut r n 56 4Las cuatro fu erzas 56 6El n c le o atm ico 567Un repas o: la radiactividad 56 8Materia y energa .569Qu es esa cosa llamadaa n timateria ? 57 1Un personaj e extrao: el neurr ino 57 2Ensaladas de part c ul as 57 5Los quarks 575El modelo estndar 57 6

6 EI ncleo atmicoy el modelo estndar

te ora m icrobiana dela enfermedad (revisitad a) 547La anestes ia 548Pero la solucin ve ndrade un lugar inesper ado 549 controv ersia del ter 552Lister y la an tisep sia 554En bu sca de las balas mgica s 555Los antibiticos 556La inmunologa 558La im posibilidad de res um ir 560

La medicina cientficaentre la anestesiay los trasplantes

Documents

40.- La máquina de Dios