Las estrellas est\u00e1n constituidas por plasma<\/a>, existiendo tambi\u00e9n plasma<\/a> en el espacio interestelar; el viento solar es un plasma<\/a>. Debido a que el plasma<\/a> est\u00e1 altamente ionizado, su comportamiento difiere del gas normal. Los campos el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos externos pueden afectar al plasma<\/a>, y las propias part\u00edculas cargadas del plasma<\/a> pueden tambi\u00e9n interaccionar entre s\u00ed magn\u00e9tica y el\u00e9ctricamente.<\/p>\n Claro que la Ciencia avanza sin parar, y, los conocimientos que vamos adquiriendo nos llevan a pensar en futuras formas y maneras en que podr\u00edamos encontrar la materia y, repasando mis ficheros, me encuentro con unos datos que nos vienen como anillo al dedo para refrendar esos avances y pensamientos que van m\u00e1s all\u00e1 del presente.<\/p>\n \u00a1Materia Extra\u00f1a!<\/p>\n <\/p>\n \u201cLa hip\u00f3tesis de la existencia de la Materia de Quarks Extra\u00f1a, formada por quarks<\/a> u, d y s, como el estado m\u00e1s fundamental de la materia (Bodmer 1971, Witten 1984), constituye una de las especulaciones m\u00e1s excitantes de la F\u00edsica del siglo XX. Si dicha hip\u00f3tesis fuese correcta, la materia de quarks<\/a> ser\u00eda absolutamente estable, conformar\u00eda el n\u00facleo de objetos compactos como las estrellas de neutrones<\/a> y podr\u00eda formar objetos a\u00fan m\u00e1s ex\u00f3ticos como las estrellas de Quarks.<\/p>\n Debido al r\u00e9gimen de alta densidad y baja temperatura al que se encuentran sometidas estas estrellas es posible que la interacci\u00f3n atractiva de los quarks<\/a>, a trav\u00e9s del intercambio de gluones<\/a>, favorezca la aparici\u00f3n de una fase superconductora de \u201ccolor\u201d, modificando significativamente la ecuaci\u00f3n de estado del sistema.<\/p>\n As\u00ed, las estrellas de quarks<\/a> y los n\u00facleos de objetos compactos, donde las densidades de part\u00edculas son extremadamente grandes (varias veces la densidad de equilibrio nuclear) y los campos magn\u00e9ticos extraordinariamente intensos (10\u00b9\u2077 – 10\u00b9\u2079G), ser\u00edan candidatos naturales para la \u201cverificaci\u00f3n\u201d de la existencia de la superconductividad de color.<\/p>\n Hace ya tres d\u00e9cadas que T.D. Lee (Premio Nobel de F\u00edsica) y G. Wick apuntaron la posibilidad de explorar una nueva F\u00edsica distribuyendo una densidad de materia nuclear grande o una densidad de energ\u00eda grande en un volumen relativamente grande. Ellos pretend\u00edan restablecer simetr\u00edas rotas del vac\u00edo f\u00edsico y crear nuevos estados anormales de materia nuclear densa.<\/p>\n Enseguida se vio que la libertad asint\u00f3tica<\/a> en Cromodin\u00e1mica Cu\u00e1ntica (QCD), en aquel tiempo reci\u00e9n descubierta, implicaba la existencia de una forma de materia nuclear muy densa formada por Quarks y Gluones deconfinados, que posteriormente se llam\u00f3 plasma<\/a> de Quarks y Gluones.<\/p>\n Podemos entender la transici\u00f3n entre la materia nuclear ordinaria y un gas de quarks<\/a> y gluones<\/a> libres como un cambio en el n\u00famero de grados de libertad, ya sab\u00e9is que, precisamente la fuerza nuclear fuerte<\/a> est\u00e1 en el confinamiento de los quarks<\/a> que son retenidos por los ocho estados de color de los gluones<\/a> que dentro (por ejemplo) de un prot\u00f3n<\/a>, est\u00e1n confinados y, cuanto m\u00e1s se separan los quarks<\/a> los unos de los otros, m\u00e1s aumenta la fuerza nuclear para impedirlo (confinamiento de los quarks<\/a>) y, cuanto m\u00e1s se juntan, m\u00e1s d\u00e9bil es la fuerza. A decir verdad, es la \u00fanica fuerza de la naturaleza que crece con la distancia.<\/p>\n Pero continuemos con lo que nos interesa aqu\u00ed, A temperaturas por debajo de la temperatura cr\u00edtica (omito s\u00edmbolos, ecuaciones y otros enredos para el lector no versado), los quarks<\/a> y los gluones<\/a> no solamente est\u00e1n confinados en los Hadrones, sino que la simetr\u00eda quiral de QCD se rompe espont\u00e1neamente (un cambio r\u00e1pido sin discontinuidad). De esta manera, la b\u00fasqueda de QGP es importante no solo porque es la forma de la materia de QCD a alta temperatura o alta densidad bari\u00f3nica que estuvo presente durante los primeros microsegundos tras el Big Bang<\/a> y que puede existir en estrellas de neutrones<\/a>, sino porque nos proporciona informaci\u00f3n sobre el origen de la mayor parte de la masa ordinaria y sobre el confinamiento de quarks<\/a> y gluones<\/a>.<\/p>\n En las \u00faltimas d\u00e9cadas se han realizado muchos experimentos orientados a la obtenci\u00f3n en laboratorio del QGP y, a partir de ahora, con el LHC en marcha en el CERN se espera que se alcancen energ\u00edas iguales a 5,5 TeV por nucle\u00f3n<\/a>. Todos los datos obtenidos de estos experimentos son del m\u00e1ximo inter\u00e9s y que ser\u00eda engorroso explicar aqu\u00ed por sus complejas estructuras en las que se observan una fuerte supresi\u00f3n de part\u00edculas producidas\u00a0 en las colisiones y que conducen a una saturaci\u00f3n de la multiplicidad por nucle\u00f3n<\/a> participante en la colisi\u00f3n, y un flujo el\u00edptico cuyo comportamiento y dependencia con la masa de las part\u00edculas es consistente con c\u00e1lculos hidrodin\u00e1micos que asumen que el sistema creado en la colisi\u00f3n se isotropiza muy r\u00e1pidamente.<\/p>\n Todos estos resultados apuntan a la creaci\u00f3n de materia de alta densidad, con grados de libertad part\u00f3nicos (el part\u00f3n es una part\u00edcula puntual, casi libre, postulada como un componente de los nucleones<\/a>. El Modelo de partones permite entender los resultados de experimentos de muy alta energ\u00eda con nucleones<\/a>). El estado inicial de la colisi\u00f3n podr\u00eda describirse por modelos de saturaci\u00f3n de partones como el denominado Color Glass Condensate, que estar\u00eda pr\u00f3ximo a un estado termalizado que experimenta un flujo colectivo, descrito hidrodin\u00e1micamente como un fluido casi perfecto \u2013de muy baja viscosidad-. Debido a la existencia de este medio constituido por un fluido part\u00f3nico casi perfecto de muy alta densidad, la propagaci\u00f3n de part\u00edculas con momento transverso alto se modifica fuertemente respecto a su propagaci\u00f3n en el vac\u00edo.\u201d<\/p>\n Como el art\u00edculo se pone muy denso, recordar\u00e9 aqu\u00ed aquella an\u00e9cdota del Premio Nobel que nombraba al principio de este trabajo, T. D. Lee.<\/p>\n Resulta que Lee, viajaba en el metro de Nueva York. De pronto y de manera inesperada, fue abordado por su vecino de asiento, un jubilado que, asistiendo a clases nocturnas no se aclaraba con las matem\u00e1ticas del cuaderno que arrugaba entre sus manazas.<\/p>\n Desesperado, se volvi\u00f3 a Lee y le pregunt\u00f3: \u00bfSabe algo de n\u00fameros? Y, al mismo tiempo, le tend\u00eda el maltrecho cuaderno y el l\u00e1piz.<\/p>\n Lee (disfrutando del momento y de aquella situaci\u00f3n inusual en su vida), tom\u00f3 los elementos que le tend\u00eda aquel hombre, y, sin decir palabra, comenz\u00f3 a garabatear r\u00e1pidamente las soluciones a tan b\u00e1sicos problemas.<\/p>\n Seguidamente y, tambi\u00e9n en silencio, le devolvi\u00f3 a aquel se\u00f1or los utensilios que aquel tom\u00f3 con ansiedad y, al ver que todo estaba hecho, mir\u00f3 a Lee y le agradeci\u00f3 la ayuda con una amplia sonrisa de complicidad.<\/p>\n Claro que, lo que aquel buen hombre no sab\u00eda era que, hab\u00eda tenido la suerte de viajar en metro teniendo por compa\u00f1ero a un Premio Nobel de F\u00edsica que, adem\u00e1s, demostrando su categor\u00eda humana, con sencillez, le prest\u00f3 la ayuda que necesitaba sin darle m\u00e1s importancia.<\/p>\n La verdadera categor\u00eda de las personas quedan al descubierto en momentos as\u00ed. Otro m\u00e1s presuntuoso que Lee, en primer lugar ni habr\u00eda viajado en metro.<\/p>\n Bueno, una vez relajados, volvamos al art\u00edculo que nos ocupa y que terminar\u00e9 diciendo que, las colisiones entre iones pesados a energ\u00edas ultrarelativistas constituyen la posibilidad experimental de crear en Laboratorio el Plasma de Quarks y Gluones. El estudio de este nuevo estado de la materia debe ayudar a la comprensi\u00f3n del fen\u00f3meno del confinamiento en la teor\u00eda de campos que nos explica la interacci\u00f3n fuerte. La Cromodin\u00e1mica Cu\u00e1ntica.<\/p>\n Los F\u00edsicos, aparte de todos estos fen\u00f3menos y estados de la materia que, de seguro, les quedan algunos por resolver, tienen en el casillero de lo pendiente, entre otros muchos temas, uno que es crucial para entender muchas cuestiones de nuestro Universo: El Estado de la Materia en una Singularidad. Sabemos que una estrella normal como nuestro Sol, cuando llega al final de su vida y se convierte en gigante roja para expulsar material al espacio interestelar mientras se contrae bajo la fuerza de Gravedad para, finalmente, convertirse en una enana blanca<\/a>, encuentra su equilibrio en el hecho de que, llegado a un momento, la contracci\u00f3n de la materia que conforma a la estrella es frenada por la degeneraci\u00f3n de los electrones<\/a> que haciendo frente a la fuerza de Gravedad, son capaces de paralizarla al igualar su fuerza y encontrar as\u00ed el equilibrio. As\u00ed, all\u00ed quedan una Nebulosa Planetaria y una estrella enana Blanca que, en el caso de nuestro Sol, habr\u00eda alcanzado un tama\u00f1o similar al de la Tierra y, su densidad, ser\u00eda de 5 x 108 <\/sup> Kg\/cm3<\/sup>.<\/p>\n De la misma manera, si la estrella inicial fuese m\u00e1s masiva, su evoluci\u00f3n al final de su vida ser\u00eda hacia una estrella de Neutrones que, frenar\u00eda la fuerza gravitatoria que la comprime por la degeneraci\u00f3n de los neutrones<\/a> que, se produce cuando electrones<\/a> y protones<\/a> se unifican para formar neutrones<\/a> que al ser comprimido m\u00e1s y m\u00e1s, se degenerran y frenan la Gravedad. \u00a0Su densidad mucho m\u00e1s alta a\u00fan que la de una enana blanca<\/a>. Si nos vamos a una estrella gigante supermasiva, la fuerza de Gravedad que genera su inmensa masa, es imparable, nada puede evitar que siga y siga comprimiendo la materia de la estrella y, el final del proceso es la aparici\u00f3n de un Agujero Negro, ese monstruo cosmol\u00f3gico cuya intensa Gravedad se traga hasta la luz circundante, de ah\u00ed su nombre.<\/p>\n La estrella hipot\u00e9tica de Quarks, estar\u00eda situada en un punto intermedio entre la de neutrones<\/a> y el Agujero Negro. Pero, finalicemos con lo que quer\u00edamos rese\u00f1ar, es decir, \u00bfqu\u00e9 clase de materia conforma una singularidad<\/a>? \u00bfEn qu\u00e9 se han convertido las part\u00edculas que compon\u00edan aquella materia original?<\/p>\n Es tal nuestro desconocimiento sobre \u00e9ste tema de la singularidad<\/a> que, si nos vamos al diccionario de F\u00edsica, s\u00f3lo encontramos la vaga explicaci\u00f3n: “Punto matem\u00e1tico en el que ciertas cantidades f\u00edsicas alcanzan valores infinitos. Por ejemplo, de acuerdo a la relatividad<\/a> general, la curvatura del espacio-tiempo se hace infinita en un agujero negro<\/a>. En la teor\u00eda del Big Bang<\/a> el Universo naci\u00f3 de una singularidad<\/a> en la que la densidad y la temperatura de la materia eran infinitas.”<\/p>\n Claro que, como nadie ha podido visitar una singularidad<\/a> para verla y estudiarla, nos tenemos que conformar con las hip\u00f3tesis y teor\u00edas que nuestros escasos conocimientos nos permiten emitir trat\u00e1ndo de aproximarnos a esa incognita desconocida a la que llamamos singularidad<\/a> y que, encierra, el estado m\u00e1s extra\u00f1o y misterioso de la materia que podamos imaginar.<\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n
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