domingo, 21 de octubre de 2012

Números inmensos


A raíz de los comentarios escuchados en un programa de radio en que hablaban sobre la fortuna de los reyes de España y se hacía mención a la cantidad de euros en que estaba valorada, he decidido escribir este post que ya me rondaba por la cabeza desde hacía tiempo.
Según recuerdo, se decía que era de unos mil setecientos veintitrés millones de euros (1.723.000.000 €). Con independencia de los comentarios que esto suscite, este texto va encaminado a aclarar un tema que es recurrente en los medios de comunicación: la traducción de grandes números cuando aparecen en diferentes idiomas.
El invitado que explicaba al noticia decía que estos 1723 millones de euros, con una conversión de 1.33 $ por € (sobre esto, nada que decir), eran 2.3 billones de dólares, según una revista o rotativo anglosajón (no recuerdo si era el Financial Times u otro).
¡Error!
El comunicador había creído que los dos valores eran equivalentes puesto que había traducido literalmente billion (en inglés) a billón sin saber (podía no saberlo, pero se trataba de un reputado escritor y periodista) que one billion no es el mismo que un billón; ¡ni mucho menos!
En castellano, un billón es 1.000.000.000.000, es decir, un millón de millones o un 1 seguido de 12 ceros. En cambio, en inglés one billion es 1.000.000.000, es decir, mil millones en castellano, o un 1 seguido de 9 ceros. Por lo tanto hay una diferencia de un factor de 1000, nada despreciable.
En consecuencia, lo que decía la prensa en inglés con 2.3 billions es que la valoración de la fortuna real es de unos 2300 millones de dólares (1.33 x 1723 millones de euros), no 2.3 billones de dólares.
Además, y tal como el conductor del programa insistía de manera reiterativa en que no podían ser 2.3 billones de dólares, sólo hay que tener en la cabeza la magnitud de los números que se barajan y aplicar el sentido común, con criterio. Como ejemplo, el PIB de España es de un billón de euros (1.000.000.000.000) aproximadamente; por lo tanto, que la fortuna real sea más del doble del PIB español, quizás es pasarse de la raya (aunque 1723 millones no es una bagatela).
Otros ejemplos de este estilo son los documentales televisivos, la mayor parte de los cuales son traducidos del inglés y en donde no se presta demasiada atención a los grandes números.

No hace demasiado oí en uno de ellos que la población mundial era de 7 billones de personas (!!!). A lo que realmente se referían era a 7000 millones (7 seguido de 9 ceros), pero, claro, se había traducido literalmente del inglés seven billion (7 seguido de 9 ceros), haciendo el error billion = billón (!). Si fueran ciertos los 7 billones de habitantes, a cada uno nos corresponderían solamente 20 m2 de superficie -nos ahogaríamos entre nosotros- (en realidad son 21.000 m2 por habitante, es decir, casi dos campos de fútbol).
Otro caso es la edad del universo, estimada en 13700 millones de años, que se ha "traducido" por 13.7 billones de años (de 13.7 billion). Nuevo error.
Y así, unos cuantos...

La siguiente tabla recoge estos números en seis idiomas del nuestro cercando. Se observa como el castellano, el catalán, el italiano y el francés siguen un mismo patrón, difiriendo del inglés y el portugués brasileño, que siguen otro.
 

 

Castellano

Català

Français

Italiano

Português do Brasil

English

106*

millón

milió

million

milione

milhão

million

109

mil millones o millardo

mil milions ó miliard

milliard

miliardo

bilhão

billion

1012

billón

bilió

billion

bilione

trilhão

trillion

1015

mil billones o billardo

mil bilions o biliard

billiard

biliardo

quatrilhão

quatrillion
*106 = 1 seguido de 6 ceros = 1.000.000


 ¡A ver si este escrito ayuda a aportar una poco de luz al respecto!
¡Trabaja desde casa!

jueves, 4 de octubre de 2012

El Observatorio de Infrarrojo Spitzer de la NASA mide la expansión del Universo

Los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA han anunciado la medición más precisa hasta la fecha de la constante de Hubble, H0, o la velocidad a la que nuestro universo está expandiendo.

La constante de Hubble lleva el nombre del astrónomo Edwin P. Hubble, que sorprendió al mundo en la década de 1920, confirmando que nuestro universo se ha estado expandiendo desde el Big Bang, hace 13.700 millones de años. A finales de 1990, los astrónomos descubrieron que la expansión se está acelerando. La determinación de la velocidad de expansión es crítica para la comprensión de la edad y tamaño del universo.

A diferencia del Telescopio Espacial del Hubble, que ve el cosmos en luz visible, el Spitzer utiliza el infrarrojo lejano (longitud de onda llarga) para hacer las medidas, mejorando en un factor de 3 respecto a estudios similares del telescopio Hubble y con una incertidumbre de sólo un 3 por ciento, un salto gigante en la exactitud de las mediciones cosmológicas. El nuevo valor definido por la constante de Hubble es 74,3 ± 2,1 kilómetros por segundo por megaparsec. Un megaparsec es una distancia de aproximadamente 3 millones de años luz.

Tal y como se cree, la expansión es producida por la energía oscura, fuerza contraria a la gravedad, que no es capaz de contrarrestar la expansión producida por la primera. La energía oscura conforma el 73% de la energía del universo (recordad que a nivel cosmológico se entiende que masa y energía son equivalentes, de acuerdo con la ecuación de Einstein E = m·c^2, donde c es la constante velocidad de la luz).

Glenn Wahlgren, científico del programa Spitzer de la NASA en Washington, dijo que la visión infrarroja, que ve a través del polvo para proporcionar mejores vistas de estrellas variables llamadas Cefeidas, permitió a la Spitzer mejorar las mediciones anteriores de la constante de Hubble. "Estas estrellas pulsantes son peldaños vitales en lo que los astrónomos llaman la escala cósmica de distancias: un conjunto de objetos con distancias conocidas que, cuando se combina con la velocidad a la que los objetos se alejan de nosotros, revelan la velocidad de expansión del universo ", dijo Wahlgren. Las Cefeidas son cruciales para los cálculos porque sus distancias de la Tierra se pueden medir fácilmente.




La versión completa de este artículo, con imágenes, se encuentra en:

Nota: El texto es un extracto de un resumen hecho por Media Relations Office of Jet Propulsion Laboratory, California Institute Of Technology, NASA, Pasadena, California, USA.


Mis apreciaciones están en cursiva.


 

lunes, 30 de julio de 2012

Proceso de confirmación de la detección del bosón de Higgs



Según diferentes especialistas, parece que en el mejor de los casos la confirmación de que la partícula detectada en el LHC no llegará hasta finales de año o hasta el próximo verano, cuando los datos obtenidos hayan sido procesadas y estudiadas.
Sin embargo, otros expertos son menos optimistas y no confían en que el hallazgo sea realmente este bosón, ya que consideran que sólo es algo compatible y que serán necesarios muchos años aún para confirmarlo.
Esta web, aunque muy técnica, recoge muchas de estas opiniones. Se puede echar un vistazo a algunos de los comentarios.

jueves, 5 de julio de 2012

Detectan el bosón de Higgs




Parece ser que en el laboratorio de Ginebra del CERN dos equipos investigadores han 
descubierto la llamada partícula de Dios, el bosón de Higgs, trabajando con el LHC (Large Hadron Collider).
Pero, què es eso de un bosón, y qué importancia tiene este en concreto?
Hagamos un poco de repaso de física de partículas.

Modelo Estándar

Durante el siglo XX se desarrolló de forma teórica el llamado Modelo Estándar que pretendía describir toda la física de la materia y la energía a cualquier escala (subatómica y supragalàctica), describiendo las cuatro fuerzas fundamentales (gravitacional, electromagnética, interacción nuclear fuerte e interacción nuclear débil) y sus interacciones a lo largo de la historia del Universo. Este modelo preveía la existencia de una serie de partículas llamadas elementales de las cuales, en un comienzo de la teoría, ya se conocían algunas como el electrón y el fotón, entre otros. Los experimentos que se fueron haciendo a posteriori fueron descubriendo y confirmando las partículas que se habían teorizado.
Una de las más importantes y más difíciles de descubrir era, precisamente, el bosón de Higgs (H), postulado por Peter Higgs y otros físicos en el año 1964. De hecho es la única partícula elemental del Modelo Estándar que aún no había podido ser detectada (cabe decir que también queda por descubrir el gravitón, responsable de los campos gravitatorios, pero este tema va asociado a la difícil unificación entre la Teoría de la Relatividad y la Mecánica Cuántica).

¿Porque era difícil de descubrir?

La dificultad radicaba en dos aspectos: (1) la alta energía que había que aplicar al experimento para conseguir generar la partícula y (2) el ínfimo tiempo de vida de ésta que no facilitaba su detección.
La primera cuestión suponía avanzar en el estado de la técnica para alcanzar unos aceleradores de partículas que permitieran obtener muy altas energías. Esto se ha logrado con el LHC, colisionador que hasta hace pocos años no ha podido ser desarrollado y que, en parte, se construyó con el objetivo de encontrar esta partícula, además de otras pretensiones, como la generación de microagujeros negros (de eso ya hablaremos otro día).
En cuanto a la insignificante vida del bosón y su indetectabilidad, se puede deducir su existencia por las partículas en las que se desintegra en cascada inmediatamente después de crearse, ya que éstas perduran más y pueden ser detectadas. Cada partícula desintegrada da lugar a una huella de decaimiento específica, por lo que puede ser identificada.

¿De dónde viene el nombre "Partícula de Dios?"

Es un tema más o menos anecdótico.
El premio Nobel Leo Lederman publicó, hacia los años 90, un texto de divulgación sobre la física y llamaba a esta partícula "the Goddamn Particle", es decir, la partícula puñetera, por su dificultad en dejarse descubrir.
El editor del libro, sin embargo, decidió cambiar el nombre por el de "The God Particle" y así se transmitió definitivamente.

De todos modos, dejando de lado los aspectos curiosos de la denominación, bien puede entenderse como un paso muy importante en la comprensión del Universo, como veremos más adelante; un paso divino?

Pero, ¿qué son las partículas elementales?

El átomo lo conocemos como un núcleo formado por protones y neutrones orbitado por electrones. Se denominan partículas subatómicas. El electrón es una partícula que no se puede dividir en otras ni está formada por otras. Se trata, pues, de una partícula elemental. En cambio el protón y el neutrón están formados por otras partículas, los quarks, que, éstos sí, son elementales.
Siguiendo esta concepción, hay más partículas elementales con masa, hechas de materia (o antimateria). Todas ellas se llaman fermiones y como ejemplo tenemos el electrón, los quarks y los neutrinos, entre otras.
Por otra parte, estos fermiones deben mantenerse unidos o interaccionar entre ellos a través de las cuatro fuerzas fundamentales anteriormente enunciadas. De ello se encargan unos tipos de partículas sin masa (realmente no es así, ya que las de la interacción débil sí tienen, y de explicarlo se encarga precisamente el bosón de Higgs), llamadas bosones, de las cuales la más conocida es el fotón, responsable de transmitir el electromagnetismo. Otros bosones son los gluones y el gravitón, encargado del campo gravitatorio. El bosón de Higgs es, pues, una de estas partículas sin masa capaz de explicar la existencia y comportamiento de otras.

¿Para qué sirve el bosón de Higgs?

Básicamente explica por qué los fermiones tienen masa y por qué existen diferencias tan grandes entre ellos. Por ejemplo, comparando el electrón con los quarks (hay varios), estos últimos muestran masas 650 a 350.000 veces más grandes.
Específicamente, el bosón de Higgs es parte inseparable del llamado campo de Higgs. Para que nos hagamos una idea, el campo de Higgs viene a ser como el campo gravitatorio, que está por todas partes, llena todo el Universo y, poco o mucho, nos afecta siempre (pesamos, nos caen los objetos, el agua dentro de un vaso que no derrama, la órbita de la Tierra alrededor del Sol, la forma de las galaxias, la energía necesaria para enviar un cohete al espacio ...). Y la partícula que lo hace posible es el gravitón.
De manera análoga, el campo de Higgs necesita una partícula que le dé razón de ser: el bosón de Higgs.
Lo que dice la teoría sobre el campo de Higgs es que la diferencia de masa entre partículas viene dada por cómo interactúa el campo de Higgs con cada partícula, de manera que cuando mayor es esta interacción, más pesada es la partícula.
Como ejemplo, para entenderlo, supongamos que queremos hacer buñuelos de viento. Cogemos una bolita de masa de buñuelo y la ponemos en una sartén con no demasiado aceite caliente, de manera que el aceite apenas llegue a la mitad del buñuelo, dejando el resto sin que le toque el aceite. Al lado tenemos una freidora llena de aceite caliente donde sumergimos completamente otra bolita de buñuelo. Al cabo de un tiempo los dos buñuelos se habrán hecho, pero el segundo se habrá hinchado mucho más que el primero ya que el aceite interaccionaba con toda la masa, mientras que en la sartén el contacto era menor. Así se puede representar la interacción entre el campo de Higgs (aceite caliente) a través de su portador, el bosón de Higgs, y la materia (partículas elementales con masa; los buñuelos).

¿Cómo se ha conseguido detectarla?

CMS Higgs-event.jpgEl primer punto ha sido disponer de un acelerador que permitiera obtener las altas energías de colisión que se necesitaban, de 126 GeV (esto es mucho para una partícula): El LHC del CERN.
Después ha sido necesario crear ingentes cantidades de choques de partículas, 300 millones por segundo (y de datos para procesar) para, estadísticamente, generar la partícula que se buscaba.
Y después, una vez detectada, poder repetir el resultado al menos 20 veces seguidas; es decir, la probabilidad de que esto ocurra es menor del 0,00006%.
Pues todo esto se ha conseguido.

¿Por qué es tan importante?

Porque si no se hubiera podido detectar, básicamente habría que replantearse el Modelo Estándar, con lo que el conocimiento actual y predicho del Universo a todas las escalas debería ser revisado y, aunque existen alternativas, ninguna está tan desarrollada , es tan coherente e, incluso, tan elegante, como este Modelo.
Además, a pesar del buen camino del Modelo Estándar, éste sólo es capaz de describir el 4% del Universo, es decir, lo que es compuesto por materia "convencional" visible, mientras que el 96% restante está formado por las desconocidas energía (73%) y materia oscuras (23%), y el bosón de Higgs permitirá empezar a conocer la naturaleza de éstas.

Puede parecer que un 4% de conocimiento de lo que nos rodea es una nimiedad pero, con toda humildad, ¿qué % de todo el Universo somos nosotros?


De todos modos, sea un descubrimiento confirmado o no, lo que está claro es que, si no ahora, en breve se encontrará. El LHC sólo tiene un año de vida útil.

Aspectos finales
Se debe terminar de analizar los datos para dar un veredicto definitivo.

Sobre las fuerzas de la naturaleza, la materia y antimateria, la energía y la materia oscuras, los agujeros negros ... hablaremos más adelante.


Por cierto, la Wikipedia en castellano y en inglés ya mostraban actualizadas, el mismo día del descubrimiento, sus páginas dedicadas al bosón de Higgs.