viernes, 29 de junio de 2012

Could the Large Hadron Collider Discover the Particle Underlying Both Mass and Cosmic Inflation?


LHC, large hadron collider, higgs boson
Within a sliver of a second after it was born, our universe expanded staggeringly in size, by a factor of at least 1026. 
That's what most cosmologists maintain, although it remains a mystery as to what might have begun and ended this wild expansion. 
Now scientists are increasingly wondering if themost powerful particle collider in history, theLarge Hadron Collider (LHC) in Europe, could shed light on this mysterious growth, called inflation, by catching a glimpse of the particle behind it. 
It could be that the main target of the collider's current experiments, the Higgs boson, which is thought to endow all matter with mass, could also be this inflationary agent.
During inflation, spacetime is thought to have swelled in volume at an accelerating rate, from about a quadrillionth the size of an atom to the size of a dime. 
This rapid expansion would help explain why the cosmos today is as extraordinarily uniform as it is, with only very tiny variations in the distribution of matter and energy. 
The expansion would also help explain why the universe on a large scale appears geometrically flat, meaning that the fabric of space is not curved in a way that bends the paths of light beams and objects traveling within it.
The particle or field behind inflation, referred to as the "inflaton," is thought to possess a very unusual property: it generates a repulsive gravitational field. To cause space to inflate as profoundly and temporarily as it did, the field's energy throughout space must have varied in strength over time, from very high to very low, with inflation ending once the energy sunk low enough, according to theoretical physicists.
Much remains unknown about inflation, and some prominent critics of the ideawonder if it happened at all. Scientists have looked at the cosmic microwave background radiation—the afterglow of the big bang—to rule out some inflationary scenarios. "But it cannot tell us much about the nature of the inflaton itself," says particle cosmologist Anupam Mazumdar at Lancaster University in England, such as its mass or the specific ways it might interact with other particles.
A number of research teams have suggested competing ideas about how the LHC might discover the inflaton. 
Skeptics think it highly unlikely that any earthly particle collider could shed light on inflation, because the uppermost energy densities one could imagine with inflation would be about 1050 times above the LHC's capabilities. 
However, because inflation varied with strength over time, scientists have argued the LHC may have at least enough energy to re-create inflation's final stages.
It could be that the principal particle ongoing collider runs aim to detect, the Higgs boson, could also underlie inflation.
"The idea of the Higgs driving inflation can only take place if the Higgs's mass lies within a particular interval, the kind which the LHC can see," says theoretical physicist Mikhail Shaposhnikov at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne in Switzerland. Indeed, evidence of the Higgs boson was reported at the LHC in December at a mass of about 125 billion electron volts, roughly the mass of 125 hydrogen atoms.
Also intriguing: the Higgs as well as the inflaton are thought to have varied with strength over time. 
In fact, the inventor of inflation theory, cosmologist Alan Guth at the Massachusetts Institute of Technology, originally assumed inflation was driven by the Higgs field of a conjectured grand unified theory.
scientificamerican.com

lunes, 5 de diciembre de 2011

Flevorio y Livermorio, nuevos elementos de la tabla periódica


 OCUPAN LOS PUESTOS 114 Y 116

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ha recomendado este jueves los nuevos nombres propuestos para los elementos 114 y 116, los últimos elementos pesados que se añaden a la tabla periódica.

   Científicos del proyecto de colaboración Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL)-Dubna propusieron los nombres como flerovio de 114 elementos y livermorio para el elemento 116.
  
 En junio de 2011, la IUPAC aceptó oficialmente los elementos 114 y 116 como los elementos más pesados, más de 10 años después de que científicos del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna y el Lawrence Livermore los descubriesen.

   El flerovio (con símbolo atómico Fl) fue escogido en honor del Laboratorio de Reacciones Nucleares Flerov, donde fueron sintetizados elementos superpesados como el 114. 

Georgiy N. Flerov (1913-1990) fue un físico de renombre que descubrió la fisión espontánea del uranio y fue un pionero en la física de iones pesados. 

Fue el fundador del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear que en 1991 recibió su nombre.

   El livermorio (símbolo atómico Lv) fue elegido en honor al Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) y la ciudad de Livermore, California. 

Un grupo de investigadores del Laboratorio, junto con los científicos del Laboratorio de Reacciones Nucleares Flerov, participó en la labor llevada a cabo en Dubna en la síntesis de elementos superpesados, incluyendo el elemento 116.  

   La creación de los elementos 116 y 114 implica la transformación de los iones de calcio (con 20 protones cada uno) en un objetivo de curio (96 protones) para crear el elemento 116. 

El elemento 116 decayó casi inmediatamente en el elemento 114. 

Los científicos también crearon el elemento 114 por separado mediante la sustitución de curio con un objetivo de plutonio (94 protones).

  La creación de los elementos 114 y 116 generan la esperanza de que el equipo está en camino a la "isla de estabilidad", un área de la tabla periódica en la que nuevos elementos pesados serían estables el tiempo suficiente para determinar sus aplicaciones.

europapress.es

sábado, 11 de junio de 2011

Agregan dos nuevos elementos a la Tabla Periódica


La idea de que la Tabla Periódica cambie puede resultar extraña para algunos.

En general se piensa que es inmutable, permanente como las fórmulas matemáticas que vemos impresas en los libros.

Lo cierto es que debido a la naturaleza de algunos experimentos, cabe la posibilidad de que un nuevo elemento químico aparezca, aunque sea por unos segundos, incluso menos.

De hecho, durante los últimos 250 años se ha agregado un nuevo elemento cada 2.5 años, aproximadamente.

Tal es el caso del Ununquadium y el Ununhexium, ambos reportados hace ya varios años, que como parte de un estricto proceso de evaluación y a pesar de su breve existencia, quedarán inmortalizados en las posiciones 114 y 116, respectivamente.

Recordemos que la posición está determinada por el número de protones en el núcleo del átomo.

No con esos nombres, si no con otros al estilo Copernicio (Cn, 112) o Bohrio (Bh, 107), nombrados en honor de grandes científicos, lo cual sucederá en breve.

Los descubridores tienen derecho a elegir el nombre, por lo que es posible que sea Flerovio y Moscovio, en recuerdo de Georgy Flyorov y de la ciudad de Moscú.

Ununquadium fue descubierto en diciembre de 1998 producto de una colisión de isótopos de Plutonio y Calcio, llevada a cabo en el Instituto Central de Investigaciones Nucleares (ICIN), en Rusia, con el apoyo de científicos estadounidenses.

Treinta segundos fueron los que se mantuvo con “vida” antes de degradarse en otros elementos más estables. Durante 2009 se confirmó su existencia en otros laboratorios del planeta.

Ununhexium posee una historia muy similar. Su cuna también fue el ICIN, un año después que el Ununquadium.

En 2005 ocho átomos fueron reproducidos en otro laboratorio, y en 2009 tuvo lugar el experimento confirmatorio.

Otros elementos, 113, 115 y 118, siguen en proceso de evaluación, a la espera de evidencia más fuerte que confirme su existencia.

Alan Lazalde

alt1040.com

Periodic Table of Elements

sábado, 13 de junio de 2009