Cuenteando Ciencia: Exceso de positrones


Atención, en esta entrada no hay ni fórmulas, ni gráficas ni cosas raras de matemáticos. Resumiendo, está sección está pensada para que hasta Homer Simpson pueda entenderla.

Esas cosas que pasan en el universo... (de Jason Mayor)
El otro día, leí un interesantísimo artículo de Francis R. Villatoro sobre el exceso de positrones en los rayos cósmicos (a estas alturas Homer ya estaría roncando). Intenté explicárselo a un amigo y este casi se duerme. Entonces me tomé como un reto personal intentar transmitirle el concepto del artículo, aunque los padres de la física se retorcieran en sus tumbas, así que ideé varios símiles más o menos simples para simplificar el asunto. Empecemos:


El lugar: una cocina
Cocina
Cocina doméstica (de vastateparksstaff)

Imaginemos que nuestro nuestro planeta y sus alrededores es una cocina, una cocina con su vitrocerámica, su microondas, su batidora que pesa calienta bate y cocina thermomix. Lo tenemos todo controlado, si nos preguntan cuanto tiempo hay que programar el microondas para calentar un vaso de leche, respondemos casi instantáneamente. Y no lo hacemos porque seamos muy listos, es porque hemos experimentado bastante con el microondas cada mañana, ajustando cinco segundos más o cinco segundos menos hasta dejarlo a nuestro gusto. Posiblemente sepamos incluso una "regla" para en función del número de vasos a calentar el tiempo total que hay que programarlo. Y esa regla funciona y se pone a prueba cada mañana. Una regla similar tenemos para calentar agua en un cazo, a más agua más tiempo para hacerla hervir. Sencillo.

¿A que saben las cosas que no saben?

Por otro lado, todos conocemos los sabores y seamos capaces de diferenciarlos en un guiso, incluso la ausencia de los mismos, por eso podemos afirmar categóricamente en casa de nuestro cuñado: "Esto no sabe a nada".

De vez en cuando, oímos noticias que nos rompen un poco los esquemas sobre los sabores, como la de una planta cuyo fruto anula los sabores agrio y ácido, como nos mostró Pablo Motos en su programa de Antena3. Esto me inspiró para el siguiente símil, imaginemos por un momento algo que es mentira pero que nos va a servir para explicar el tema de los positrones que hablaba al principio: Al igual que existen partículas dulces (p.e. el azúcar), existen otras llamadas, por ejemplo, anti-dulces que combinadas provocan el sabor "nada" (o sabor cuñado). Así, cuando decimos que algo sabe a nada, no es que no tenga sabor, es que tiene igual proporción de partículas dulces y anti-dulces (o saladas y anti-saladas, etc...).
  
Paella de tu cuñado
Paella de tu cuñado (de Alicía)
Esto, obviamente, nos lo cuenta nuestra cuñado para justificarse ante nuestros ataques a su paella de los domingos. Dice que tiene sus estudios y sus cosas...

Aumentando la escala

Con estos dos conceptos culinarios expuestos, vamos a dar el salto a una cocina más grande. A la de un campamento de verano, o a la de una prisión o la de un cuartel  militar. Aunque nunca hayamos usado una olla de ochenta litros suponemos que nuestra regla para calentar el agua en el cazo debe cumplirse, simplemente al haber más agua, el tiempo necesario será mayor, obviamente, y además es proporcional al número de litros. Si hay diez veces más agua, se tardará diez veces más en hervirla. Fácil.
Cocina profesional
Cocina profesional (de Edsel Little)

Ahora imaginemos una cocina monstruosamente grande en comparación con la anterior, una en la que se pudiera cocinar para todos los habitantes de la tierra. Obviamente en nuestro caso hipotético las ollas serían descomunales, al igual que los quemadores de la hornilla (o de la vitrocerámica, como prefiráis). Llegados a este punto nuestra "regla" aprendida calentando uno o dos litros de agua en una olla empieza a no cumplirse. Ya no basta con aumentar el tiempo en función del número de litros, no es suficiente. Y ahora imaginemos que alguien, que lleva trabajando muchos años en esa inmensa cocina, nos explica su "regla" para calentar el agua. Al compararlas, nos damos cuenta de que simplemente hace el mismo cálculo que nosotros con nuestra regla, pero añadiendo una cierta cantidad de agua, que no existe. Si quieres calcular cuanto tardará en hervir doce trillones de litros de agua, haz el cálculo para doce trillones y medio, nos diría. Podemos discutirle lo que queramos desde nuestros profundos conocimientos de que no puede inventarse el agua que hay en la olla, pero su defensa es clara: "a mi me salen los cálculos, esto tarda en hervir justo lo que dicen  mis cuentas, no con las tuyas". Irrefutable.

Sigamos con otros utensilios de esta cocina monstruosamente gigantesca: el microondas y la thermomix. Si en nuestra casa tenemos que dar un par de pasos para ir de uno a otro, en esta cocina inventada habría que viajar varios miles de kilómetros, pero básicamente hacen lo mismo, pero a lo bestia. Al ponerlos en funcionamiento, no tardamos en darnos cuenta que los olores son diferentes a los que solemos tener en nuestra cocina, si batimos algo dulce olemos algo dulce, y si es salado, olemos algo salado, porque en el ambiente hay partículas de sabor dulce o salado, pero además, al batir algo a priori insípido, también percibimos esas partículas dulces, además de las anti-dulces por separado. Es como si, a tan grandísima escala, la thermomix mega industrial fuese capaz de romper el sabor "nada" en sus componentes y así las percibimos por separado. Bueno, las percibimos así durante un breve momento ya que en cuanto se combina un sabor con su anti-sabor el resultado es "nada".

Entonces, aunque esté a varios kilómetros de distancia, podríamos saber lo que se está batiendo, aunque sea la sustancia más insípida (cuñadooooo!!!) del universo, porque nos llegarían las partículas de olor por separado.

Algo similar ocurriría con el microondas, tantísima energía provocaría que se desprendieran olores y anti-olores que podríamos detectar a mucha distancia.

Volvamos ahora a la olla con miles de millones de trillones de litros de agua, rehacemos nuestra regla de calentar el agua teniendo en cuenta que hay inventarse una cantidad de agua para que cuadre, entonces, nos preguntamos: esa cantidad de agua que nos inventamos para que todo cuadre,  ¿pesa? ¿dará como resultado más litros de sopa? o más concretamente ¿realmente existe?, y si es así ¿es agua o es otra cosa, aire comprimido por ejemplo? No sabemos la respuesta a esas preguntas, pero lo que sí sabemos es que ni pesa, ni ocupa volumen, ni huele a nada...

Saboreando
Saboreando (de Amanda Tipton)
La respuesta puede venir por el olor, siguiendo con el símil. Al igual que desde el super-microondas y la super-thermomix nos vienen restos de anti-olores, de la super-olla también, ya que esa "agua inventada" con tantísima energía se descompone de igual manera.

Así, si estamos en en una esquina de nuestra super-cocina y percibimos esos anti-olores exóticos, podemos deducir que o el microondas está funcionando, o es la thermomix o es la olla la que están calentando.

Volviendo a al artículo original sobre la detección de positrones

Estrellas Girando
Estrellas Girando (de Tim GreenField)
Ahora si juntamos todos los símiles, exageraciones y grotescas comparaciones que hemos visto ahora:
  • La cocina es nuestro universo conocido.
  • Esa esquina de la cocina es donde está la tierra.
  • Los positrones (o anti-electrones) son las partículas de anti-olor que combinadas con las de olor (electrones) dan como resultado "nada".
  • Nuestro cuñado que afirma que su paella  que no sabe a nada realmente está compuesta por partículas de sabor y anti-sabor, que combinadas, dan como resultado nada, y que tiene estudios que lo certifican... es el CERN de Ginebra, con su gran acelerador de partículas que hace pequeños big-bangs para intentar descomponer las partículas que forman el universo.
  • El microondas es una estrella, de un tipo especial, de neutrinos.
  • La thermomix es un agujero negro.
  • La olla es un cúmulo de galaxias, que para poder explicar su movimiento hay que inventarse cierta masa extra (materia oscura) que hay que sumar, y esta masa ni pesa, ni emite luz, ni la reflleja ni nada de nada.


Así pues, estamos en la tierra, y detectamos que nos llegan positrones y parece ser que vienen de una zona dónde no hay ni estrellas de neutrinos ni agujeros negros, por lo que esto podría demostrar que la materia oscura que nos hemos inventado para que cuadrasen las fórmulas existe realmente, y está compuesta por materia muy distinta a la que observamos en el universo.

Claro, ¿no?













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Participante NaNoWriMo2016

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