«SIMETRÓN», O LA PARTÍCULA QUE EXPLICARÍA LA MATERIA OSCURA

Mecanismo del Campo de Higgs.
Tomado del blog https://enroquedeciencia.blogspot.com/

El término "materia oscura", que se tenga registro, fue definida por primera vez por el alemán Fritz Zwicky en 1933, pero su confirmación teórica no fue sino hasta 1974. En 2006 se detectó materia oscura gracias a las mediciones realizadas al Cúmulo Bala.

La materia oscura juega un papel esencial en la formación de las estructuras y evolución de las galaxias, y es considerada una de las causantes de la acelerada expansión del Universo.

Hace apenas unas semanas, el excelente divulgador científico español, José Nieves, escribió en su acostumbrada columna del periódico ABC un artículo en el que habla sobre un novedoso tema relacionado con la materia oscura: la caza del simetrón.

En su colaboración Nieves explica que los procedimientos para hallar evidencias del «simetrón» no son las mismas que las empleadas para hallar el «Campo de Higgs», que impregna todo el universo, y ello implica un reto mayor al que implicó el Bosón de Higgs.

Dr. Hartmut Abele

Cientos de científicos «llevan años, buscando no sólo pruebas materiales de la certeza de la existencia de materia y energía oscuras, también intentan explicar el hecho de que el Universo se esté expandiendo a un ritmo cada vez más acelerado».

Investigadores de la Universidad Técnica de Viena disponen ya de teorías y conceptos para explicar esa expansión acelerada, entre ellos se encuentra un ‘campo de simetrones’ que impregnaría también todo el espacio.

La teoría del simetrón la plantea el Dr. Hartmut Abele en los siguientes términos: «Ya tenemos pruebas del campo de Higgs, y el campo del simetrón está muy relacionado».

Tal y como explica el propio Abele, «nadie puede decir cuál es la masa de los simetrones, ni cuán fuerte interactúan con la materia normal. Es por eso que es tan difícil probar su existencia o inexistencia de forma experimental».

Los científicos no cesan en llevar a cabo pruebas y experimentos, y aún quedan muchas pruebas por realizar hasta dar con los simetrones, y eso es precisamente lo que el equipo ha buscado este experimento.

Por el momento, aunque existen avances significativos en la teoría del campo del simetrón, es aún demasiado pronto para excluir por completo su existencia.

«Hemos excluido un amplio dominio de parámetros -explica Abele-. Si hubiera simetrones con propiedades en este dominio, los habríamos encontrado». Sin embargo, para cerrar las lagunas que aún quedan, la ciencia necesita de medidas aún mejores.

Eso, o un descubrimiento importante e inesperado que brinde una solución completamente diferente al misterio de la energía oscura.



Esta nota pudo redactarse gracias a la información encontrada en:

* A la caza del «simetrón», la partícula que explicaría laEnergía Oscura, de José Nieves

* Materia oscura, de Gabriela Briceño V.

JOVEN INGENIERO CREA DISPOSITIVO QUE EVITA PERDER MILLONES DE LITROS DE AGUA

El agua es vida, literalmente, y para saberlo sólo es necesario estar vivo y emplear el sentido común, aunque a veces el sentido común nos falla de manera atroz.

Pese a su vital importancia nuestra civilización está empeñada en dilapidar y contaminar el agua, vía la imparable industrialización, la minería y la fractura hidráulica de la industria petrolera, que ocupa millones de galones de agua mezclada con sustancias de composición química desconocida.

A nivel mundial, se estima que se vierten al medio natural sin ningún tratamiento previo el 80% de las aguas residuales que se generan, lo cual tiene repercusiones graves en el medio ambiente y en la salud de las personas.

Una ingente cantidad de agua se desperdicia en las ciudades a través fugas de las descuidadas redes hidráulicas. Tan sólo en la ciudad de México, el Instituto de Ingeniería del a Universidad Nacional Autónoma de México (IIUNAM), calcula que existe una pérdida de entre el 30% y el 50% de agua por este concepto.

Un joven ingeniero de 28 años, de nombre Tu Wu, graduado en el Instituto de Massachussets, ha desarrollado un robot para encontrar fugas en tuberías de agua. A medida que el robot se mueve con el agua a través de una tubería detecta las fuerzas de succión causadas por las fugas, dijo Wu a Business Insider.

Wu tardó cinco años en crear un prototipo funcional. La versión actual, Lighthouse, fue lanzada en  para fabricación e industria. El joven ingeniero Wu y su amigo de la universidad, Tyler Mantel, ahora están trabajando para hacer crecer su negocio: WatchTower Robotics, que fundaron en junio, con el apoyo de Techstars Sustainability Accelerator.

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El método consiste escuchar los sonidos causados ​​por las vibraciones de la tubería y la reducción de la presión. Centrarse en la acústica no funciona bien en las ciudades debido a los niveles de ruido, dijo Wu, agregando que su robot Lighthouse es efectivo para estas tareas.

El dispositivo está diseñado para inspeccionar tuberías sin interrumpir el servicio de agua, y puede colocarse en tuberías en bocas de riego y en uniones de tres vías. A partir de ahí, un sistema analítico crea un mapa que le dice a los operadores de tuberías dónde están las fugas, qué tan grandes son y cuál es la probabilidad de una falla catastrófica.

Hasta ahora, los robots han sido probados en Arabia Saudita, Virginia y el Reino Unido.

Wu's Lighthouse también fue recientemente nombrado ganador nacional del Premio James Dyson, una competencia de diseño internacional.

«Mi objetivo final es poner nuestras herramientas robóticas en manos de técnicos de campo en cada ciudad del mundo, para que cada ciudad en el mundo pueda tener menos pérdida de agua debido a fugas y respaldar un mayor crecimiento de la población», dijo Wu.

Esta nota fue escrita con información del artículo publicado en Business Insider, llamado «A 28-year-old MIT graduate has created a leak-detecting robot that could eliminate some of the 2 trillion gallons of wasted drinking water annually»

PODRÍAN REVERDECER AL DESIERTO DEL SAHARA

Con una extensión superior a los 9 millones de kilómetros cuadrados, que abarca 12 países mediterráneos y africanos, el Desierto del Sahara es considerado el más grande del mundo. Pocos saben que allí existe un complejo arqueológico que alberga 250 misteriosas pirámides de color negro, entre otras maravillas.

El Sahara se encuentra cerca de Europa y Oriente Medio, que tienen una gran demanda de energía, y por supuesto del África subsahariana, cuyas necesidades energéticas se prevé que en breve se vean incrementdas

Energía renovable y el cambio del clima desértico

Hace apenas unos días, este espléndido e imponente desierto está dando qué hablar debido a que no sólo están buscando hacer rentable las poderosas condiciones que cuenta para proyectos de energía que desean aprovechar sus excelentes condiciones climáticas. Existe un ambicioso plan a través de granjas solares y eólicas que podrían traer lluvia y vegetación al desierto.

Eugenia Kalnay de la Universidad de Maryland, científico atmosférico del proyecto dice: «Descubrimos que la instalación a gran escala de parques eólicos y solares puede traer más precipitaciones y promover el crecimiento de la vegetación en estas regiones». 

Y añade: «El aumento de la lluvia es una consecuencia de las complejas interacciones tierra-atmósfera que ocurren porque los paneles solares y las turbinas de viento crean superficies de tierra más ásperas y más oscuras».

Lo novedoso de este proyecto es que no se tenía conocimiento exacto sobre los efectos que tiene construir un enorme complejo de energía renovable en el desierto.

El modelo de investigación, publicado en la revista Science, arroja información que sugiere que el ambiente del Desierto comenzará a transformarse al introducir turbinas de cuchillas y paneles solares, además del beneficio que aporta generar energía renovable.

Estos efectos surgen debido a que las turbinas de viento mejoran la mezcla vertical de calor en la atmósfera, empujando el aire más caliente hacia arriba, y aumenta la fricción de la superficie de la tierra, lo cual conduce a una mayor probabilidad de precipitación.

«Los resultados de nuestro modelo muestran que las granjas solares y eólicas a gran escala en el Sahara duplicarían con creces la precipitación en el Sahara, y el aumento más sustancial se produce en el Sahel, donde la magnitud del aumento de las precipitaciones oscila entre ~ 200 y ~ 500 mm por año», dice el primer autor del estudio Yan Li, quien comenzó la investigación en Maryland y ahora se encuentra en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

«Como resultado, la fracción de cobertura vegetal aumenta en un 20 por ciento».

(Eviatar Bach)

«Este incremento en la precipitación, a su vez, conduce a un aumento en la cubierta vegetal, creando un ciclo de retroalimentación positivo», explica Li .

La reducción de la cantidad de reflectancia de la luz en la superficie gracias a que los paneles solares absorben los rayos del sol, termina aumentando la precipitación.

Sin embargo, no será fácil

Construir infraestructura productora de energía en los términos arriba descrito, no sería fácil. Estamos hablando de una granja solar aproximadamente del tamaño de China o Estados Unidos, interrumpida por gigantescas turbinas que cubren alrededor del 20 por ciento del Sahara.

No obstante, lograr semejante hazaña impulsaría un reverdecimiento gradual del Desierto del Sahara: también eliminarían completamente nuestra adicción a los combustibles fósiles, con el complejo suministro de aproximadamente 82 terawatts de energía eléctrica al año.

Dr. Yan Li

«En 2017, la demanda global de energía fue de solo 18 teravatios, por lo que obviamente se necesita mucha más energía de la que se necesita actualmente en todo el mundo», dice Li .

Un esfuerzo de estas dimensiones requeriría de la participación mundial, pues el cambio del clima del Sahara tal como arroja esta investigación, traería beneficios climáticos que ni siquiera imaginamos al plantea.

«Además de evitar las emisiones de gases de efecto invernadero antropogénicas de los combustibles fósiles y el calentamiento resultante, la energía eólica y solar podría tener otros impactos climáticos beneficiosos inesperados a gran escala en el Sahara, donde las condiciones son especialmente favorables para estos impactos», dijo el equipo.

Y, ¿qué se haría con la energía excedente?

Con el excedente de energía proporcionado por tal instalación, los investigadores dicen que podría ayudar a realizar otros proyectos ambientales difíciles a gran escala, como la desalinización del agua de mar y transportarla a regiones que sufren de escasez de agua dulce, a su vez reforzando la salud, la producción de alimentos, e incluso biodiversidad.

Aunque este proyecto sólo se basa en una simulación por el momento y una visión hipotética que sería difícil de realizar en la realidad, la idea permitiría revertir el daño que se le ha causado a nuestro querido planeta.

«El Sahara ha estado expandiéndose durante algunas décadas, y las granjas solares y eólicas podrían ayudar a detener la expansión de esta región árida», dice el investigador de calidad del aire Russ Dickerson de la Universidad de Maryland, que no participó en el estudio.

«Esto parece un ganar-ganar para mí», concluye el Dr. Yan Li.

Nota publicada con información de:

·       Peter Dockrill, «Scientists Have Announced an Incredible Plan to Make It Rain in The Sahara Desert».

DESARROLLAN MÉTODO PARA CONVERTIR EL PLÁSTICO EN COMBUSTIBLE

La basura se apodera del mundo, la colonización de los desechos se ha vuelto uno de los problemas más grandes de la humanidad. Y de los desechos, el más abrumador e invasivo es el plástico. 

Resultan estremecedoras incontables imágenes de ecosistemas y animales marinos, víctimas del plástico.

Creados debido a las corrientes marítimas, gigantescos montículos de basura y plástico se acumulan en los océanos Atlántico e Índico, pero el más grande, cuyas dimensiones alcanza tres veces el territorio de Francia, se ubica al norte del océano Pacífico, muy cerca de Hawai.

Pese a las medidas tomadas por algunos países para controlar al uso masivo del plástico, éstas han sido insuficientes ante el acelerado crecimiento de los desechos plásticos.

A estos esfuerzos se suma los resultados de la reciente investigación en la Universidad de Swansea. Se trata de un procedimiento químico consistente en transformar el plástico en combustible.

En una entrevista, el científico Moritz Kuehnel, jefe del equipo de investigación que desarrolló el procedimiento y que dio a conocer la noticia a la BBC, explicó cómo se agrega material absorbente de luz al plástico sin requerir ser limpiado previamente.

“La belleza de este proceso es que no es muy exigente. Puede degradar todo tipo uso si hay de

desechos. Incluso, si hay comida o un poco de grasa, no detiene la reacción, la mejora. Dijo Kuehnel,

Y añadió: “El proceso produce gas de hidrógeno, puedes ver burbujas saliendo de la superficie, puedes usarlo, por ejemplo, para alimentar un auto de hidrógeno. Sin embargo para extender el proyecto a nivel industrial podría estar a años de distancia.”

Este proyecto está financiado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas, y una empresa petroquímica de Austria.

El investigador entrevistado mencionó que otra mejoría que se deriva de su valiosa investigación es que a partir de ciertos desechos plásticos se pueden reciclar para fabricar plástico nuevo.

Ante el problema que se cierne en torno al problema de la acumulación plástica en los océanos de nuestro planeta, buscar opciones como los científicos de Swansea debiera ser una prioridad de organismos internacionales, donde todos los países, sin excepción, tendrían que colaborar.

Mientras ese milagro sucede, miramos con admiración y esperanza noticias como los que nos ofrece el doctor Moritz Kuehnel y su valioso equipo de colaboradores.

ENCUENTRAN POSIBLES EVIDENCIAS DE UN UNIVERSO ANTERIOR

Fondo Cósmico de Microondas (CMB), en 2014.

Recientemente el divulgador científico español, José Manuel Nieves, publicó en su espacio del diario ABC un interesante artículo en el que afirma que el célebre físico, Roger Penrose, encontró una serie de anomalías luminosas que podrían ser restos de un Universo anterior.

Se trata de extrañas espirales de luz, que serían posiblemente restos de agujeros negros que habrían sobrevivido a la destrucción de un universo que existió antes del Big Bang.

«Lo que afirmamos -explica Penrose- es que estamos viendo el remanente final de un agujero negro que se evaporó en el eón anterior». Junto a un grupo de colegas, el investigador británico acaba de publicar sus conclusiones en Arxiv.org.

Roger Penrose

La anterior explicación cobra sentido con la teoría de Penrose llama-da «Cosmología Cíclica Conforme» (CCC), según la cual el Universo pasa por una serie infinita de ciclos (eones), durante los cuales primero se expande y después se comprime hasta convertirse de nuevo en un punto. Lo cual podría permitir que, bajo ciertas condiciones, la radiación electromagnética sobreviviera a la destrucción de un Universo para pasar a formar parte del siguiente.

«Y esos restos supervivientes son precisamente los que el físico británico y sus colegas creen haber identificado en el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), la débil radiación residual del Big Bang que impregna por completo el Universo en que vivimos», comenta José Manuel Nieves.

Puntos de Hawking

Los investigadores han nombrado como «puntos de Hawking» a los círculos de luz que aparecen en las imágenes, evidentemente en honor al célebre Stephen Hawking, ni más ni menos quien predijo que los agujeros negros emitían pequeñas cantidades de radiación electromagnética que los llevó a su completa evaporación.

Pese a que la «radiación Hawking» no ha sido vista aún, Penrose considera que ha logrado detectar claros signos de esa radiación sobrante de un Universo anterior, y afirma que «Hawking habría estado encantado de ver en una observación real los efectos que él predijo».

Según el físico británico, los «puntos de Hawking» logran verse nítidamente en un mapa creado por BICEP2, un radiotelescopio situado en el Polo Sur a través del cual, en 2014, encontraron una serie de «remolinos» de luz polarizada en el Fondo Cósmico de Microondas. Para el equipo de BICEP2 esos remolinos fueron causados por las ondas gravitacionales provenientes del crecimiento del universo después del Big Bang. Pero Penrose y sus colegas tienen una explicación diferente.

El laboratorio del sector oscuro (DSL), ubicado a 3/4 de milla del polo sur geográfico,
alberga el telescopio BICEP2 (izquierda) y el telescopio del polo sur (derecha).
(Foto. Steffen Richter, Universidad de Harvard)

«Según la teoría CCC, toda la energía de un agujero negro que se evapora se comprimiría en un punto diminuto a medida que el universo se encogiera, antes de expandirse otra vez en un nuevo eón. No podemos ver los puntos de Hawking en los datos, dice Penrose, porque las mediciones del Fondo Cósmico de Microondas solo se remontan a 380.000 años después del Big Bang. Pero sí podemos ver los anillos luminosos».

Penrose reporta que ha localizaron cerca de 20 áreas de aumento de temperatura en los mapas de BICEP2; según su estudio por lo menos una de ellas es un «punto de Hawking», no obstante, señala que otras cuatro o cinco ameritan estudios más detallados.

Explicaciones alternativas

Pero ya existen reacciones en el mundo de la física. Algunos investigadores opinan que las «señales» de Penrose dan lugar a explicaciones alternativas, por ejemplo, que los círculos luminosos se deban, en realidad, a una simple curvatura de la luz al pasar cerca de algún objeto masivo.

Sin embargo, Penrose y su equipo descartan otros resultados utilizando mapas del CMB hechos por el telescopio espacial Planck, anterior al BICEP2, lo cual lleva a Daniel An, uno de los firmantes del artículo, a explicar que esos puntos no surgieron por casualidad, sino, «como consecuencia de algún fenómeno físico». Lo cual apunta a que la teoría, y las observaciones de restos de un Universo anterior, son correctas.

Artículo escrito con información de la colaboración de José Manuel Nieves (@josemnieves) en el diario ABC, titulada «Afirman haber encontrado restos de un Universo anterior».