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¿Podríamos crear materia oscura? - Rolf Landua

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    El 85 % de la materia
    en nuestro universo es un misterio.
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    No sabemos de qué está hecha,
    por eso la llamamos materia oscura.
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    Pero sabemos que está ahí porque podemos
    observar su atracción gravitacional
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    en las galaxias
    y otros cuerpos celestes.
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    Aún no hemos observado
    directamente la materia oscura
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    pero los científicos teorizan
    que podríamos crearla
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    en el colisionador de partículas
    más poderoso del mundo.
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    El Gran Colisionador de Hadrones, o LHC,
    de 27 km de largo,
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    en Ginebra, Suiza.
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    ¿Cómo funciona el LHC?
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    Dentro de LHC, dos rayos de protones
    se mueven en direcciones opuestas
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    y son acelerados hasta casi
    la velocidad de la luz.
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    En cuatro lugares de colisión, los rayos
    se cruzan y los protones se estrellan.
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    Los protones están hechos de partículas
    más pequeñas llamadas quarks y gluones.
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    En la mayoría de las colisiones,
    los protones pasan uno a través de otro
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    sin ningún resultado significativo.
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    Sin embargo, aproximadamente en
    una de cada millón de colisiones,
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    dos partículas se estrellan
    tan violentamente,
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    que se libera la mayoría
    de la energía de la colisión
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    produciendo miles de nuevas partículas.
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    Solo en este tipo de colisiones es que
    se pueden producir,
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    partículas muy masivas como
    las de la teórica materia oscura.
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    Las áreas de colisión
    están rodeados de detectores
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    que contienen cerca
    de 100 millones de sensores.
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    Como enormes cámaras tridimensionales,
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    recolecta información
    de las nuevas partículas,
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    incluyendo su trayectoria,
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    carga eléctrica,
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    y energía.
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    Una vez procesada, las computadoras pueden
    describir la colisión cómo una imagen.
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    Cada línea es la trayectoria
    de una partícula diferente,
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    y cada tipo de partícula
    se representa con un color.
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    Los datos de los detectores
    permiten a los científicos determinar
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    cuál de estas partículas es,
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    cosas como fotones y electrones.
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    Los detectores toman imágenes
    a mil millones de colisiones por segundo
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    para encontrar señales de estas
    partículas muy masivas y muy raras.
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    Para hacerlo más difícil,
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    las partículas que buscamos
    podrían ser inestables,
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    y se degradarían a partículas más
    conocidas antes de llegar a los sensores.
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    Veamos por ejemplo el Bosón de Higgs,
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    una partícula largamente teorizada
    que no fue observada hasta 2012.
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    La posibilidad de lograr un Bosón de Higgs
    en una colisión es una en 10 mil millones,
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    y dura una pequeñísima
    fracción de segundo
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    antes de degradarse.
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    Pero los científicos desarrollaron modelos
    teóricos que les dicen dónde buscar.
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    Para el Bosón de Higgs, pensaron
    que se convertiría en dos fotones.
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    Así que primero buscaron
    los eventos de mucha energía
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    que incluían dos fotones.
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    Pero hay un problema con esto,
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    hay innumerables interacciones
    interparticulares
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    que pueden producir aleatoriamente
    dos fotones
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    Entonces ¿cómo separar el Bosón de Higgs
    del resto?
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    La respuesta es la masa.
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    La información de los detectores permite
    a los científicos retroceder un paso
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    y determinar la masa de lo que sea
    que haya producido los dos fotones.
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    Pusieron el valor de la masa en un gráfico
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    y repitieron el proceso
    para todos los eventos con dos fotones.
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    La gran mayoría de estos eventos
    son observaciones de fotones aleatorios,
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    lo que los científicos llaman
    eventos de fondo.
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    Pero cuando se produce un Bosón de Higgs
    y se descompone en dos fotones,
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    la masa es siempre la misma.
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    Entonces la marca del Bosón de Higgs
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    es un morrito encima
    de los eventos de fondo.
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    Toma miles de millones de observaciones
    para que un morrito aparezca,
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    y se considera un resultado significativo
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    si el morrito es significativamente
    más grande que los eventos de fondo.
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    En el caso del Bosón de Higgs,
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    los científicos del LHC anunciaron
    su revolucionario resultado
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    cuando había solo una probabilidad
    de 1 en 3 millones
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    de que este morrito apareciera por
    una casualidad estadística.
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    Volvamos a la materia oscura.
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    Si los rayos de protones del LHC
    tienen suficiente energía para producirla,
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    es un evento mucho más raro
    que obtener un Bosón de Higgs.
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    Se requieren un millón de trillones
    de colisiones junto con modelos teóricos
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    para solo empezar a buscar.
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    Esto es lo que el LHC
    está haciendo actualmente.
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    Generando una montaña de datos,
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    esperamos encontrar
    pequeños morros en gráficos
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    que muestren evidencia de partículas
    desconocidas, como la materia oscura.
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    O puede ser que no encontremos
    materia oscura,
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    sino algo diferente
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    que redefiniría nuestro entendimiento
    de cómo funciona el universo.
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    En este momento eso hace
    parte de la diversión.
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    No tenemos idea de qué vamos a encontrar.
Title:
¿Podríamos crear materia oscura? - Rolf Landua
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Ver lección completa en: https://ed.ted.com/lessons/could-we-create-dark-matter-rolf-landua

Ochenta y cinco por ciento de la materia en nuestro universo es materia oscura. No sabemos de qué está hecha y no la hemos observado directamente, pero en teoría los científicos dicen que podríamos ser capaces de crearla en el Gran Colisionador de Hadrones, el colisionador de partículas más poderoso del mundo. ¿Cómo funcionaría esto? El científico del CERN Rolf Landua explica cómo descubrir nuevas partículas.

Lección de Rolf Landua, animada por Lazy Chief.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:49

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