#FísicaMaciza. Super Kamiokande, la jaula de Leviatán

Por Diego Vidal-Cruzprieto
@vidaleando

Si vamos a explorar los terrenos de lo excéntrico es una certeza que Japón definitivamente estará incluido en la ruta con un papel protagónico. En esta ocasión discutiremos el Super Kamiokande, dispositivo localizado en la mina de Mozui. Enterrado un kilómetro abajo del suelo es sin duda uno de los juguetes más fregones que nos hemos procurado como raza en los últimos veinte años.

Estamos hablando de un coloso en forma cilíndrica con dimensiones de 40 metros de altura por 40 metros de diámetro, en términos prácticos es una madre a la cual se le pueden embutir 50,000 toneladas de agua ultra-pura, la cual es como Evian pero mucho más gentrificada. Montados en los muros de dicho cilindro hay 11,146 fotomultiplicadores, los cuales son la versión sofisticada del CCD de la cámara del celular; en esencia lo que hacen es detectar luz y mandar una señal, al ser detectada sabemos que una partícula ha interactuado con el aparato.
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¿Qué carajos es una partícula?
Cómo todo concepto aparentemente sencillo a primera inspección, esto se va a complicar un chingo. Una partícula a nivel clásico se puede pensar como la componente más pequeña del sistema a estudiar; si estamos a escalas astrofísicas, los planetas bien podrían ser partículas, a escalas humanas cualquier cosa del tamaño de granos de arena, a escalas microscópicas se jode todo esto.

Se jode en el sentido que cuando uno entra al terreno microscópico, la física clásica deja de ser válida y la cuántica se empieza a expresar vigorosamente. Básicamente tenemos que sacrificar conceptos como posición, tiempo, localidad e incluso causalidad (de esto último no estamos tan seguros).

Esto influye en el concepto de partícula de la siguiente manera: como somos unos mandriles, si queremos obtener una partícula de algo pues empezamos a desmadrarlo; con esto se engendrarán componentes menores de este algo y volveremos a abatirlas hasta que nuestra furia se haya calmado, finalmente nos iremos muy felices a casa con nuestra partícula.

Dicho de otra manera, si quiero un resorte pues desmadro mi reloj (sí, a veces la física es bien mirrey). El problema es que cuánticamente si desmadro un reloj las componentes de pronto se restablecen y arman un reloj distinto; es decir, yo rompo un Casio y al romperlo resurge como un reloj de arena. Esto hace muy difícil identificar a las partículas y nos ha hecho crear un zoológico con cientos de ellas. De hecho, desde mi punto de vista, la noción de partícula es errónea y obedece a una visión muy antigua de la física de la cual nos debemos deshacer para escuchar lo que la naturaleza nos está queriendo decir… but that’s like my opinion man.

 

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¿Y para que construimos esta madre?

Al principio se hizo para medir el decaimiento del protón. En este proceso un protón decae en partículas más ligeras, pero no se ha observado experimentalmente. De ser observado, sería otra prueba de que el modelo estándar está incompleto y daría pie para verificar y/o excluir varias teorías de gran unificación, esto es debido a que el modelo estándar pide que se conserve el número de familia y el protón al ser el miembro más ligero de su familia no podría decaer en otros sin violar esta condición.

Queremos explorar extensiones al modelo estándar porque desde hace más de ochenta años la física teórica está en crisis al no poder unificar dicho modelo –teoría sobre la materia y sus interacciones– con la relatividad general –la teoría del espacio-tiempo– lo cual nos pone con un humor de la verga. Una extensión podría resolver el conflicto y de hecho es en lo único que se trabaja desde hace un muy buen tiempo: teoría de cuerdas, supersimetría, gravedad cuántica de lazo, conjuntos-causales y –una orgullosamente de NoFM— geometría no-conmutativa.

A todo esto, como se mencionó anteriormente, no se ha medido el pinche decaimiento del protón, lol.
¿Entonces sólo anda jalando impuestos?

Las únicas causas sin sentido en las que están nuestros impuestos son los políticos, no se confundan. Ahora bien, al no poder medir el decaimiento del protón, se hizo un observatorio de neutrinos, ellos son las partículas más ligeras que se han observado, su masa es casi nula, por lo cual tienen un chingo de aplicaciones. Desde estudiar nuestra atmósfera, nuestro subsuelo, la galaxia, detectar supernovas, hasta comprender que sucedió después del Big Bang.

Espero que este texto los haya dejado con más preguntas que respuestas, de ser así, por favor mándenlas y las respondo con un chingo de gusto.

 

kamiko

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