Alberto Gago

Transcripción

1. 0:17 Bueno, la historia comienza así.
2. 0:21 El hombre, desde siempre, se ha preocupado por entender la estructura de la materia.
3. 0:26 De hecho, esta transparencia un poco nos hace pensar que es así.
4. 0:31 En el siglo V, Leucipo y Demócrito elaboraron una teoría que decían que la materia estaba hecha
5. 0:38 de pequeñas partículas que le llamaron átomos, que eran partículas indivisibles
6. 0:43 y que no se podían percibir con los sentidos.
7. 0:45 Bueno, esta visión fue, obviamente, desde un punto de vista filosófico sin experimentación,
8. 0:51 ya con bases científicas que Dalton, en el siglo XIX, propuso también la idea de los átomos
9. 0:57 siendo también indivisibles, pero también indestructibles,
10. 1:00 y considerando que los átomos eran iguales entre sí para cada elemento químico.
11. 1:05 Esto aún fue mejorado en el mismo siglo, a finales del siglo, por Thomson, el descubridor del electrón,
12. 1:12 que propuso que el átomo era un...
13. 1:15 una partícula positiva que tenía incrustados electrones.
14. 1:22 Seguidamente, vinieron el experimento de Rutherford y el trabajo de Bohr,
15. 1:25 y con ellos se elaboró ya la visión que tenemos más cercana a la actual del átomo.
16. 1:30 ¿Qué cosa es?
17. 1:31 Que es un núcleo positivo y que tenemos los electrones girando en órbitas estables.
18. 1:37 Bien, ¿qué cosa es lo que después de mucha experimentación y mucho trabajo teórico hemos llegado a entender?
19. 1:44 Hemos llegado a entender esto de acá.
20. 1:45 ¿Cómo es el átomo?
21. 1:47 El átomo no sólo es en sí un núcleo positivo, sino que está formado por neutrones y protones,
22. 1:52 y ahí ven una cosa bien interesante, que esos neutrones y protones también son divisibles.
23. 1:56 Esos neutrones y protones tienen unas partes que le llaman quarks.
24. 1:59 Bien, la historia es que nosotros hasta el momento, los físicos de partículas, sabemos
25. 2:04 que las partículas que forman la materia son seis quarks y seis letones,
26. 2:12 entre los cuales tenemos a los neutrinos y a los electrones, para decirles algo que les pueda ayudar.
27. 2:15 Esto va a sonar conocido.
28. 2:16 Y su respectiva imagen especular de antipartículas.
29. 2:20 Para cada partícula existe su antipartícula.
30. 2:23 Este es el conocimiento que hemos llegado a tener hasta el momento.
31. 2:26 Ahora bien, ustedes se deben estar preguntando, ¿sólo es eso?
32. 2:32 ¿Sólo son las partículas elementales?
33. 2:33 No.
34. 2:33 Tenemos que saber no sólo clasificarlas, sino también tenemos que identificar bien cómo es que se comunican entre ellas.
35. 2:39 Y estas dos fuerzas son parte de las fuerzas que se llaman fundamentales, que deben ser bien familiar para todos.
36. 2:44 Una es la gravitación y otra es el electromagnetismo.
37. 2:47 Hay otras dos fuerzas que están muy lejanas a nuestros sentidos, que no las podemos percibir,
38. 2:54 que son responsables, por ejemplo, una de ellas es la fuerza débil, que es responsable, ese simbolito es la radioactividad,
39. 3:01 es responsable de que exista la radioactividad porque permite que las partículas se puedan transformar en otras.
40. 3:06 Que es lo que estamos viendo ahí. Estamos viendo ahí el neutrón transformado en un protón.
41. 3:12 Bueno, esa es una fuerza que seguro no han escuchado hablar.
42. 3:15 Simplemente que el rango de acción de ella es tan pequeña, del orden del tamaño de un protón,
43. 3:18 que no es percibible a un fenómeno macroscópico que podamos nosotros observar.
44. 3:23 Hay otra fuerza, que me voy a detener un poco, van a ver después transparencias adelante por qué,
45. 3:26 que es la fuerza fuerte, que es la más intensa de todas.
46. 3:29 Esa fuerza fuerte es responsable de que el núcleo, que está hecho, por ejemplo, de protones que son cargas positivas,
47. 3:35 no se repela, no explosione, sino esté más bien todo pegado.
48. 3:40 No sólo eso, sino también si miramos dentro de un neutrón o un protón,
49. 3:45 son entes cohesionados porque estos quarks están como pegados.
50. 3:49 Están pegados por esos resortitos que se ven ahí, que vienen a ser unas partículas que se llaman gluones,
51. 3:54 que son las responsables de comunicar esta fuerza.
52. 3:57 Esto manténganlo un poco en mente porque van a ver después la importancia que va a tener.
53. 4:01 Bueno, acá viene algo que también ya deben estar pensando.
54. 4:04 Bueno, este mundo tan microscópico, de escala tan pequeña, ¿cómo se puede observar?
55. 4:08 La respuesta es esa. Necesitamos un microscopio.
56. 4:10 Pero un microscopio de muy alta resolución.
57. 4:14 Algo que sabemos los físicos es que a menor longitud de onda podemos resolver detalles más pequeños.
58. 4:21 Por lo tanto, si yo ilumino algo con una luz de una longitud de onda muy pequeña,
59. 4:25 puedo ver detalles muy finos de un objeto.
60. 4:27 Bien, eso es una cosa que sabemos.
61. 4:29 Otra cosa que sabemos es la de allá.
62. 4:32 Que las partículas se comportan como ondas.
63. 4:35 Y que también, a mayor energía que tenga una partícula,
64. 4:38 puede tener o va a tener menor longitud de onda.
65. 4:42 Por lo tanto, si unimos esas ideas, decimos,
66. 4:44 ah ya, entonces pueden ser las partículas usarlas como sondas para ver la materia.
67. 4:48 Y efectivamente, ese es uno de los principios que tenemos que usar para estudiar altas energías.
68. 4:53 Ah, necesitamos algo que nos pueda resolver detalles muy finos.
69. 4:56 Pero hay otra cosa que necesitamos en altas energías.
70. 4:58 ¿Qué cosa?
71. 5:00 Necesitamos conocer partículas que no se producen normalmente en la naturaleza.
72. 5:05 Para ello,
73. 5:06 hay un concepto que nos enseñó Einstein,
74. 5:09 que la energía es materia y la materia es energía.
75. 5:11 Por lo tanto, si ven el dibujito de allá, entienden la idea.
76. 5:15 Yo puedo hacer chocar dos cosas que tengan una muy muy pequeña masa,
77. 5:20 pero si tienen una gran velocidad, una gran energía, puedo generar cosas mucho más pesadas.
78. 5:24 Por lo tanto, puedo generar estas partículas que no se generan normalmente en la naturaleza
79. 5:28 y que me permiten entender mejor todo desde un punto de vista más fundamental.
80. 5:33 Bien, se ha hecho muchísimo trabajo.
81. 5:36 Se ha avanzado al punto que ya conocemos casi todas las partículas.
82. 5:40 Nos faltan algunas cosas por saber.
83. 5:41 Pero hay aún varias preguntas fundamentales que tienen que ver con la evolución del universo.
84. 5:46 El universo, como pueden pensar, está ligado con lo microscópico.
85. 5:49 Entonces, a medida que entendamos bien lo microscópico, podemos entender bien cómo funciona el universo.
86. 5:54 Entonces, se ha construido una máquina en Ginebra,
87. 5:59 en el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear,
88. 6:03 que sirve para justamente estudiar
89. 6:06 estas preguntas y tratar de responderlas.
90. 6:09 Cosas que aún no hemos podido hacer antes
91. 6:11 porque las energías que hemos tenido manejando en los aceleradores
92. 6:14 que nos sirven para estudiar este tipo de cosas,
93. 6:16 no nos han permitido responderlas.
94. 6:19 Bueno, la idea, algo que no he dicho aún, que lo voy a mencionar acá,
95. 6:22 es que, como dije, lo que necesitamos los físicos de partículas
96. 6:24 es hacer chocar partículas a gran energía.
97. 6:27 Hacer chocar, romper la materia y ver lo que hay dentro
98. 6:30 y ver los procesos que se dan y entender las cosas desde un punto de vista más fundamental.
99. 6:34 Entonces, el CERN,
100. 6:36 en este caso el LHC que ha sido construido ahí,
101. 6:38 lo que nos va a permitir es justamente tener mucho más energía.
102. 6:41 mejor resolución, escalas más pequeñas y ver cosas mejor.
103. 6:46 Entonces, acá viene algo interesante que les iba a comentar.
104. 6:50 Perdón.
105. 6:51 O algo que también es importante que tengan en cuenta
106. 6:53 es cómo es el principio de un acelerador de partículas,
107. 6:57 cómo es que funciona.
108. 6:58 Y tiene que ver también con fuerzas conocidas para nosotros.
109. 7:00 Una es la fuerza eléctrica y otra es la fuerza magnética.
110. 7:04 La fuerza eléctrica, o los campos eléctricos,
111. 7:07 son los que se encargan de acelerar las partículas.
112. 7:09 Pero una vez aceleradas, estas partículas tienen que dar vuelta.
113. 7:13 Tienen que girar para seguir la trayectoria
114. 7:15 que están en estos túneles que se ven en el gráfico.
115. 7:19 Bueno, esos aceleradores es una combinación
116. 7:23 de partes donde hay aceleración vía campos eléctricos
117. 7:26 y partes donde tenés imanes que te permiten doblar.
118. 7:30 Eso es interesante.
119. 7:31 No lo voy a comentar, lamentablemente, porque no da el tiempo.
120. 7:33 Porque la tecnología desarrollada en el LHC, los imanes,
121. 7:36 es una tecnología que se usa superconductividad.
122. 7:40 El punto también que deben estar pensando es,
123. 7:42 bueno, ya, los hago dar vueltas.
124. 7:43 Son dos haces que están girando en sentidos opuestos.
125. 7:47 Haces de protones que tienen billones de protones.
126. 7:49 Y en un momento determinado, en ciertos puntos,
127. 7:52 en ciertos puntos que están marcados como, por ejemplo, el amarillito,
128. 7:54 ¿qué es lo que hago?
129. 7:55 Hago que estos haces se crucen.
130. 7:56 Y en ese cruce es que hago la colisión.
131. 8:00 Particularmente, obviamente, en esos puntos voy a colocar
132. 8:02 como cámaras fotográficas que me permiten analizar el evento.
133. 8:05 O sea, el evento me refiero a qué cosa es lo que se produjo
134. 8:08 con esa colisión.
135. 8:10 Algo que es bueno tener en cuenta es...
136. 8:13 Bueno, estoy hablando de la energía.
137. 8:14 ¿Cuál es la energía que tanto habla?
138. 8:16 Y ahí tienen un poco la idea de la energía.
139. 8:19 Es siete trillones de electrón voltios.
140. 8:22 ¿Siete trillones de electrón voltios qué cosas son?
141. 8:24 Un electrón voltio es la energía que gana un electrón
142. 8:26 de ir del polo negativo al polo positivo de una batería de un voltio.
143. 8:29 O sea, necesito siete trillones de baterías
144. 8:31 para conseguir la energía que está generando el LHC.
145. 8:34 Que va a generar en un futuro, ¿no?
146. 8:36 Porque ya está corriendo con una energía menor.
147. 8:38 Ahora, otra cosa que es interesante es la siguiente.
148. 8:42 Es, ¿equivale a qué?
149. 8:43 ¿Equivale a qué colisionar estos dos haces de protones?
150. 8:47 Equivale a chocar dos trenes de más o menos 330 toneladas
151. 8:50 con una velocidad de 170 kilómetros por hora cada uno.
152. 8:54 En un punto que es más chiquito que el ojal de una aguja.
153. 8:57 Eso es un poco para darles la idea de magnitud.
154. 8:59 Hay cuatro experimentos principales en el LHC.
155. 9:04 Uno es el ATLAS, otro es el CMS, ALICE y el LHCb.
156. 9:08 Estos experimentos van a tratar de responder estas preguntas que voy a poner acá.
157. 9:14 ¿Cuáles son las preguntas?
158. 9:15 Primero es el origen de la masa.
159. 9:17 Algo que han escuchado siempre, el origen de la masa.
160. 9:19 Al inicio del universo, todas las partículas eran sin masa.
161. 9:23 ¿Qué significa que eran sin masa?
162. 9:25 Viajaban a la velocidad de la luz.
163. 9:26 De pronto, el universo se fue enfriando
164. 9:29 y apareció un campo de Higgs, que pueden imaginarlo como un líquido,
165. 9:32 que rodeó todo el universo, permeó todo el universo
166. 9:34 y ya las partículas se movían con mayor dificultad, mayor inercia.
167. 9:38 A esa propiedad que nosotros llamamos inercia,
168. 9:41 es lo que vendría a ser la masa.
169. 9:44 Es lo mismo, por eso pongo el dibujo ahí, esto de acá,
170. 9:47 es lo mismo que tener una bala atravesando una cubeta de melaza.
171. 9:52 ¿Qué va a pasar?
172. 9:52 La bala, cuando está en el aire, va a ir muy rápidamente
173. 9:54 y cuando atraviesa la cubeta de melaza va a ir mucho más lento.
174. 9:57 Entonces, está adquiriendo una inercia, una masa.
175. 9:59 Tan simple como eso es el principio o el mecanismo de Higgs
176. 10:03 que propuso ese señor de ahí, que se llama Peter Higgs.
177. 10:05 El bosón de Higgs, o partícula de Dios, como lo deben haber ustedes escuchado,
178. 10:10 él es el responsable de dar esa masa a las partículas
179. 10:14 y es la última pieza faltante en la teoría que explica actualmente
180. 10:19 la naturaleza desde un punto de vista elemental
181. 10:21 que nos falta encontrar a los físicos.
182. 10:24 Entonces, esa es una cosa muy importante que hay que responder,
183. 10:26 que tiene que ver con el universo, indudablemente.
184. 10:28 Otra cosa importante es la materia oscura.
185. 10:31 La materia oscura es 23%, representa 23% de la composición del universo.
186. 10:37 ¿Por qué se dice oscura?
187. 10:39 Porque no puede emitir ni reflejar radiación electromagnética,
188. 10:42 por lo tanto, no es percibible por un telescopio o radiotelescopio.
189. 10:45 Sin embargo, los efectos gravitacionales que causan las galaxias
190. 10:48 sí son observables, por eso se sabe que existen.
191. 10:51 El punto es que Atlas y CMS, principalmente, van a estar encargados
192. 10:55 de tratar de ver si existe la partícula que trata de explicar esa materia,
193. 11:02 porque esa materia está hecha de partículas,
194. 11:04 si esa partícula existe y si el LHC la puede ver con las energías que tiene.
195. 11:08 Esa partícula está propuesta por una teoría que se llama supersimetría
196. 11:11 que tampoco voy a contar.
197. 11:13 El punto es que después viene otra pregunta también que es sumamente importante.
198. 11:19 Si el universo hubiera estado en iguales cantidades en materia y antimateria,
199. 11:23 nosotros ahorita no existiríamos.
200. 11:25 Simplemente energía.
201. 11:26 Sin embargo, eso no se da.
202. 11:28 A pesar de que la teoría del Big Bang predice que la materia y la antimateria
203. 11:32 se generaron en igual cantidad.
204. 11:34 ¿A qué se debe?
205. 11:35 A que las fuerzas, esas fundamentales que les enseñé al principio,
206. 11:37 no actúan igual ante la materia y la antimateria.
207. 11:41 Por lo tanto, lo que va a hacer el LHCb es medir esa diferencia.
208. 11:46 Si esa diferencia, esa simetría en las fuerzas,
209. 11:50 es suficiente como para explicar la proporción de materia y antimateria en el universo.
210. 11:55 Simplemente antimateria no existe solo en raros casos como rayos cósmicos, por ejemplo.
211. 11:59 Ahora, voy acá a este problema que es especialmente interesante para nosotros los peruanos como van a ver.
212. 12:05 Alice, el experimento de Alice, va a estar encargado de reproducir una especie de mini Big Bang.
213. 12:13 Una millonésima de segundo después del Big Bang,
214. 12:17 la materia no estaba como la conocemos, o sea, con los neutrones, todos,
215. 12:21 partículas, protones y las demás partículas existentes,
216. 12:24 sino la materia estaba como, digamos, fundida, calentada.
217. 12:27 ¿Qué significa eso?
218. 12:28 Que teníamos a los quarks, ¿se acuerdan de esas partecitas y los retortitos?
219. 12:32 Todos estaban libres, moviéndose libremente.
220. 12:34 Eso lo va a tratar de reproducir Alice.
221. 12:36 Ahora bien, ¿cómo lo va a hacer?
222. 12:39 Llevando materia normal, o sea, lo que tenemos acá,
223. 12:43 materia normal, si quieren, calentándola y concentrándola en un punto
224. 12:47 y haciendo aparecer este estado que se llama quark-rubón-plasma.
225. 12:53 ¿Cómo va a hacer esto?
226. 12:54 Va a hacer colisionar, miren, dos haces de iones de plomo.
227. 12:58 El plomo es, estamos hablando de 207 neutrones y protones en cada lado.
228. 13:03 Entonces va a concentrar una cantidad de materia muy grande en un pequeño punto
229. 13:08 y no solo eso, sino también va a tener una energía muy alta.
230. 13:12 Por lo tanto, vamos a tener las condiciones que necesitamos.
231. 13:15 Una temperatura muy grande y una densidad de materia muy alta también.
232. 13:21 Eso de ahí, esa temperatura,
233. 13:22 llega a ser cien mil veces la temperatura del centro del Sol,
234. 13:26 la que se va a producir en el hCV, en particular, perdón, en el Alice.
235. 13:29 En particular, lo que voy a contarles acá, esta es la parte más interesante.
236. 13:34 ¿Por qué hablo tanto de Alice y me estoy concentrando en Alice?
237. 13:37 Porque Alice tiene participación peruana.
238. 13:39 La PUC, o el Perú, está participando en Alice y hace bastante tiempo,
239. 13:44 hace como cuatro años estamos contribuyendo en Alice,
240. 13:47 trabajando en diversos aspectos de la construcción del detector.
241. 13:50 Por ejemplo, un aspecto fue diseñar,
242. 13:59 buscar el diseño óptimo para uno de los detectores que estaba encargado,
243. 14:02 encargado de justamente medir la calidad de esa colisión de los iones de plomo.
244. 14:07 En la medida que la colisión sea mejor,
245. 14:09 las probabilidades de generar ese estado de cuerpo de un plasma son más altas.
246. 14:12 Entonces hay un detector que mide los ángulos de las partículas que salen
247. 14:16 y ese diseño de ese detector fue parte del trabajo de la PUC.
248. 14:21 Otro trabajo que se ha hecho,
249. 14:22 otro trabajo que se ha hecho,
250. 14:26 es desarrollar una herramienta,
251. 14:28 ayudar a desarrollar una herramienta que permita visualizar la colisión.
252. 14:31 Una información muy importante para nosotros los físicos de partículas
253. 14:35 es ver qué sucede en la colisión,
254. 14:37 o sea, qué pasa en la colisión después, cómo salen las partículas,
255. 14:40 y eso es una herramienta sumamente importante.
256. 14:42 Varios de los detalles, digamos, de este display que ven acá,
257. 14:46 varios detalles de este display han sido contribución PUC también.
258. 14:51 Otra cosa fue desarrollar algoritmos de análisis,
259. 14:53 de las partículas que salen.
260. 14:55 Cuando salen estas partículas después de la colisión
261. 14:57 se generan unos chorros direccionados que le llaman jets.
262. 15:00 Justamente el nombre viene por eso.
263. 15:02 Y descubrir las propiedades de estos chorros
264. 15:06 también genera o se necesita toda una serie de algoritmos computacionales.
265. 15:11 Fue mucho trabajo que tuvimos que hacer ahí
266. 15:14 y tuvimos que desarrollar varios algoritmos
267. 15:16 que fue también parte de nuestra contribución.
268. 15:19 Finalmente, lo que estamos haciendo ahora
269. 15:21 es colocar, hay unos detectores acá,
270. 15:25 yo no sé si se ven ahí,
271. 15:26 unos verdes, un verde con amarillo,
272. 15:28 un detector verde con amarillo,
273. 15:30 que nos va a permitir estudiar diversos aspectos
274. 15:33 de la física de la fuerza fuerte.
275. 15:35 El análisis de cómo va a responder el detector
276. 15:38 al paso de partículas
277. 15:39 y todos los aspectos técnicos vinculados al detector
278. 15:43 también están siendo responsabilidad absoluta del grupo de la PUC.
279. 15:47 Todo esto no hubiera sido posible
280. 15:49 sin la contribución de todas estas personas,
281. 15:51 muchos de ellos presentes acá en esta charla.
282. 15:54 Son estudiantes de la PUC de maestría
283. 15:56 que han ayudado en todo este trabajo.
284. 15:59 Este trabajo ha sido un trabajo, como digo,
285. 16:01 de más de cuatro años
286. 16:02 y recién la universidad hemos podido ya volvernos miembros oficiales,
287. 16:06 o sea, aparecer en todas las publicaciones
288. 16:09 desde octubre del año pasado.
289. 16:11 Pero todo eso ha sido un trabajo de largo aliento.
290. 16:14 Bueno, acá viene algo que les iba a comentar.
291. 16:18 Ustedes deben ponerse a pensar y decir
292. 16:19 bueno, ¿para qué sirve todo esto?
293. 16:22 Me imagino que varios deben estar pensando
294. 16:23 todo esto no debe servir aparentemente para nada útil.
295. 16:27 Yo les puedo responder acá algo muy marquetero.
296. 16:30 Decirles, efectivamente hay aplicaciones.
297. 16:33 ¿Cuáles son las aplicaciones?
298. 16:34 Por ejemplo, en imágenes médicas.
299. 16:37 Estas son imágenes médicas
300. 16:38 y esto es planeamiento en radioterapia.
301. 16:41 Para planear el tratamiento de radioterapia
302. 16:45 se necesitan muchos programas
303. 16:46 que permitan entender cómo es el paso
304. 16:48 de las partículas por la materia.
305. 16:52 Esos programas los usamos los físicos de partículas
306. 16:55 y son definitivamente usados en la parte médica.
307. 16:57 También en el caso del tomógrafo positrón-electrón
308. 17:01 también es desarrollado en base a esos software
309. 17:03 que sirven en física de partículas.
310. 17:05 Finalmente, por ejemplo, el ADN.
311. 17:08 También estudiar el ADN y la radiación,
312. 17:10 cómo impacta en él, es otra parte importante.
313. 17:12 Y blindaje en satélites.
314. 17:16 Bueno, todo este rollo es un poco para justificar.
315. 17:18 Pero ¿saben cuál es la verdad?
316. 17:20 Que la investigación básica no busca aplicación.
317. 17:24 Es simplemente lo que busca es entender la naturaleza.
318. 17:27 Pero si se ponen a pensar,
319. 17:28 todo lo que tenemos de tecnología actualmente
320. 17:31 es fruto de haber hecho investigación básica
321. 17:32 sin pensar cuál era la aplicación.
322. 17:37 Países cercanos a nosotros,
323. 17:39 no estoy hablando de Estados Unidos,
324. 17:40 no piensen en Europa, no.
325. 17:42 Brasil, Chile invierten muchísimo más
326. 17:45 en investigación básica que nosotros.
327. 17:47 Aparentemente, ellos sí han aprendido
328. 17:48 algunas lecciones que nosotros no hemos aprendido.
329. 17:50 Yo espero que cosas como esta,
330. 17:52 o como el trabajo Ronald,
331. 17:54 puedan motivar a la gente, a los peruanos,
332. 17:56 a entender que la ciencia, si la ciencia básica,
333. 17:59 no es posible ningún desarrollo tecnológico.
334. 18:02 Bueno, gracias.

Transcripción automática. Puede equivocarse, sobre todo con nombres propios.