Fisión del plutonio, pnicturos y calcogenuros, canal difotónico, todo esto y mas con Francis Villatoro. Prog.177. LFDLC

Hoy en la Fábrica de la Ciencia hemos contado con la presencia del gran Francis Villatoro en la sección de Noticias de Francis-Naukas.
Hemos abordado temas tan diferentes como:
Simulación numérica de la fisión del plutonio-240. La fisión del plutonio-240 se ha simulado por ordenador mediante la teoría del funcional densidad para la energía nuclear (NEDFT). La dinámica es bastante compleja, pero destaca que es diez veces más lenta de lo esperado. Los nucleones (que son fermiones) se aparean formando bosones (similares a los pares de Cooper) y dan lugar a un superfluido (nuclear). Las fuerzas entre los nucleones de estos pares son más intensas e influyen mucho más de lo que sugerían los modelos teóricos previos.

La figura muestra resultados típicos; a la izquierda se muestran la densidad de neutrones (protones) en la parte superior (inferior); a la derecha el campo de emparejamiento de los neutrones (protones) en la parte superior (inferior). Más abajo aparecen vídeos con los resultados de cuatro simulaciones que se incluyen como información suplementaria del artículo.

El artículo es Aurel Bulgac, Piotr Magierski, […] Ionel Stetcu, “Induced Fission of Pu240 within a Real-Time Microscopic Framework,” Phys. Rev. Lett. 116: 122504 (25 Mar 2016), doi: 10.1103/PhysRevLett.116.122504, arXiv:1511.00738 [nucl-th]; más información en Michael Schirber, “Fission Takes Its Time,” Physics (25 Mar 2016).
Hacia la teoría de la superconductividad en pnicturos y calcogenuros de hierro. Los pnicturos de hierro y los calcogenuros de hierro son materiales superconductores con alta temperatura crítica. Aún no tenemos una explicación teórica. Un interesante artículo en Nature Reviews Materials sugiere que la clave es la transición de Mott de aislante a metal. Además, apunta que la razón última es una correlación antiferromagnética entre los espines de parejas de electrones en interacción fuerte (no perturbativa). Esta transición de fase cuántica aún presenta muchos misterios y varios físicos teóricos están usando técnicas de teoría de cuerdas para entenderla.

El artículo, de acceso gratuito, es Qimiao Si, Rong Yu, Elihu Abrahams, “High-temperature superconductivity in iron pnictides and chalcogenides,” Nature Reviews Materials 16017 (11 Mar 2016), doi: 10.1038/natrevmats.2016.17.


El exceso a 750 GeV en el canal difotónico observado en el LHC Run 2. Casi 300 artículos teóricos tratan de explicar el exceso en el canal difotónico a 750 GeV observado por ATLAS y CMS en las colisiones a 13 TeV c.m. del LHC Run 2. Quizás el exceso sea solo humo (una fluctuación estadística). Quizás sea la primera señal de física más allá del modelo estándar. ATLAS ha observado dicho exceso a 4,4 sigmas locales y CMS a 3,4 sigmas locales, en ambos casos tras combinar las colisiones a 8 TeV y 13 TeV; una combinación oficiosa apunta a un exceso a más de 5,0 sigmas locales.

Sin embargo, recuerda, las sigmas globales son las que realmente importan. ATLAS observa el exceso a 2,3 sigmas globales y CMS lo observa a 1,6 sigmas globales; una combinación oficiosa apunta a una exceso a menos de 2,8 sigmas globales. Además, ATLAS observa una resonancia estrecha, mientras que CMS observa una resonancia ancha. Más aún, no se observa ningún exceso en el canal Z? (algo difícil de casar con la teoría, pues a alta energía el bosón Z y el fotón ? son indistinguibles), ni tampoco en los canales ZZ y WW. Por tanto, todo apunta a fluctuación estadística. Pero todos deseamos que haya nueva física a la vuelta de la esquina, por ello cruzamos los dedos y deseamos que la resonancia sea el regalo de Navidad de 2015 que nos ofreció el LHC Run 2.

Por supuesto, todo se aclarará este año (2016) pues se espera que el LHC Run 2 acumule ~30/fb a 13 TeV c.m. (este verano ya sabremos si la resonancia brilla con luz propia o bien brilla por su ausencia). Los últimos resultados sobre la resonancia se han publicado en los 51st Rencontres de Moriond EW 2016, 12-19 Mar 2016 [Programa], en concreto en Marco Delmastro, “Diphoton searches in ATLAS,” Moriond EW, 17 Mar 2016, Pasquale Musella, “Diphoton Searches in CMS,” Moriond EW, 17 Mar 2016, y Alessandro Strumia, “Interpreting the 750 GeV digamma excess: a review,” Moriond EW, 17 Mar 2016.

Muchos divulgadores se han hecho eco de estos resultados. Te recomiendo Jester, “Diphoton update,” Résonaances, 17 Mar 2016; Luboš Motl, “Rumor: Moriond denied new ATLAS almost 5-sigma evidence of 750 GeV cernette,” The Reference Frame, 17 Mar 2016; Matt R. Buckley, “Diphotons: Moriond Update,” PhysicsMatt’s Blog, 18 Mar 2016; Matt Strassler, “The Two-Photon Excess at LHC Brightens Slightly,” Of Particular Significance, 18 Mar 2016; entre otros.

Alan Turing y el misterio de los ‘círculos de hadas. Las teorías del famoso matemático Alan Turing sobre la formación de patrones naturales permiten explicar la formación de los “círculos de hadas” de Namibia. Estos misteriosos claros entre la vegetación tienen forma circular y se distribuyen (vistos desde el aire) en un patrón hexagonal. En Europa hay setas que forman los llamados anillos “de hadas” o “corros de brujas”. La solución al misterio es la autoorganización, un mecanismo biológico propuesto en 1952 por Turing. El patrón de los círculos es fruto de la competencia por el agua de la vegetación.

El artículo es Stephan Getzin et al., “Discovery of fairy circles in Australia supports self-organization theory,” PNAS, AOP 18 Feb 2016, doi: 10.1073/pnas.1522130113.

Más información divulgativa en Miguel Ángel Criado, @MACriado, “Los misteriosos ‘círculos de hadas’ confirman las teorías de Alan Turing,” Materia, El País, 15 Mar 2016; María Pérez Ávila, @MariaPerezAvila, “El origen de los ‘círculos de hadas’ en Australia,” Ciencia, El Mundo, 15 Mar 2016; Judith de Jorge, @judithdj, “Los misteriosos círculos de Namibia se repiten en Australia,” Ciencia, ABC, 15 Mar 2016.
Como siempre, muy interesantes los artículos de Francis.