Charlas divulgativas

Seguindo co compromiso de divulgar a nosa actividade investigadora á sociedade, o Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) po de novo en marcha o seu ciclo de charlas divulgativas para centros educativos de Galicia sobre diferentes temas nos que investigamos no noso centro.

O ano pasado achegámonos a máis de 50 centros e 1.000 estudantes tiveron a oportunidade de coñecer investigadoras e investigadores que traballan nos experimentos e colaboracións internacionais máis punteiros da física.

Queres que o teu alumnado aprenda sobre buracos negros, cosmoloxía ou ondas gravitacionais? Ou quizais che interesan a materia escura, a física nuclear ou os escurridizos neutrinos? Este ano estreamos charlas para que descubras de forma amena e accesíbel os temas máis actuais aos que nos dedicamos no IGFAE.

Se xa demos unha charla no teu centro, poderías completar esta enquisa para saber como o fixemos? A túa opinión é moi importante e axúdanos a mellorar.

Enquisa docentes (ligazón) / Enquisa estudantes (ligazón)

Background
Que tan escura é a materia escura? (NOVA)

Dende principios do século pasado, a materia escura constitúe un dos máis importantes desafíos ós que se enfronta a física actual. O seu contido corresponde a un 80% da materia total do Universo e as únicas probas dispoñibles proveñen da súa interacción gravitatoria a escalas cosmolóxicas, manténdose completamente invisible en todo o espectro electromagnético!. Como a detectamos entón? Clásicamente, enormes experimentos buscaron o choque entre ditas partículas e os átomos de medios detectores inertes e, así mesmo, potentes satélites buscaron os produtos da destrucción entre partículas e antipartículas de materia escura. O resultado: ningunha proba suxire a observación de tan esquiva materia polo momento. Sen embargo, novas teorías respaldan a posibilidade de observala indirectamente en aceleradores de partículas como o LHC, onde detectores como ATLAS ou CMS teñen dado os primeiros pasos do camiño da súa procura, e outros como LHCb serían especialmente adecuados para a súa búsqueda en contextos teóricos concretos.  Polo tanto, a física de partículas podería ter a última palabra no que á súa existencia se refire.

Breve historia do núcleo: De Los Álamos ao CERN (NOVA)

O inicio do século XX marcou o inicio dunha época de gran desenvolvemento no eido da física nuclear e da comprensión da radioactividade. Do descubrimento case que accidental da radiación ó desenvolvemento da primeira bomba atómica pasaron menos de 50 años nos que se avanzou intensamente no coñecemento do interior do núcleo atómico. Todo ese traballo desembocou na creación do CERN, o laboratorio internacional máis grande do mundo.

Desenmascarando os primeiros instantes do noso Universo (NOVA)

Dende hai case un século sabemos que o noso Universo naceu a partir dunha explosión, o famoso Big Bang. Pero despois da explosión, que? Todo o que está ao noso arredor, dende a casa do veciño de enfrente á galaxia máis afastada, provén do que ocorreu xusto despois do Big Bang. Despois desta explosión, nun tempo millóns de veces máis curto do que tardamos en pasar un vídeo no Tik Tok, todo o espazo estaba cuberto dun material ata fai pouco descoñecido. Desvelar as súas propiedades permitiranos desenmascarar os segredos do nacemento do Universo

Os neutrinos: os rapaces máis travesos do universo (NOVA)

O LHC: o maior acelerador de partículas do mundo

O LHC ou Large Hadron Collider é o acelerador de partículas máis grande xamais construído polo ser humano. Situado no CERN (Organización Europea para a Investigación Nuclear), en Xenebra (Suíza), consiste nun anel de 27 km de diámetro a 100 metros baixo terra onde se fan chocar partículas subatómicas a case a velocidade da luz. O seu obxectivo? Estudar as partículas resultantes das colisións e as súas interaccións para desentrañar os misterios da materia que compón o Universo e a nós mesmos. En 2012, o LHC convulsionó ao mundo coa detección do bosón de Higgs, pero a procura de novas partículas que nos axuden a comprender mellor a natureza do que nos rodea continúa.

Que é iso da física de partículas?

Sabes como naceu o Universo e como se formou a materia que compón as estrelas, os planetas e a nós mesmos? Sabes como se orixina a masa das partículas elementais, sen a cal non se poderían formar átomos? E que a materia que nos compón ten unha xemelga case idéntica, a antimateria, que desapareceu misteriosamente tras o Big Bang? A Física de Partículas busca resposta a estas e outras preguntas relacionadas coas partículas que forman todo o que vemos e as forzas que as gobernan. Curiosamente, canto máis pequeno é o obxecto para estudar, neste caso as partículas elementais, fan falta instrumentos científicos máis grandes e complexos. O Gran Colisor de  Hadróns ou  LHC, o maior e máis potente acelerador de partículas do mundo, é un bo exemplo.

Ondas gravitacionais, unha nova forma de escoitar o cosmos

As ondas gravitacionais, detectadas por primeira vez en 2015 e preditas por Albert Einstein 100 anos antes, bríndannos unha forma inédita de coñecer o Universo que non depende da luz da que ata o de agora nos serviamos. Grazas a interferómetros extremadamente precisos como LIGO, podemos “escoitar” as colisións máis violentas e espectaculares de obxectos como buracos negros e estrelas neutróns a miles de millóns de anos luz de distancia cuxa extrema gravidade engurra o espazo-tempo. Que descubrimos coas ondas gravitacionais e que achados nos depararán no futuro os detectores espaciais planeados?

Os mensaxeiros máis enerxéticos do cosmos: os raios cósmicos

Os raios cósmicos son partículas que chegan desde o espazo e bombardean constantemente a Terra a nós mesmos desde todas direccións. A maioría destas partículas son protóns ou núcleos de átomos e algunhas delas son máis enerxéticas que calquera outra partícula observada na natureza. Os raios cósmicos ultraenerxéticos viaxan a unha velocidade próxima á da luz e teñen centos de millóns de veces máis enerxía que as partículas producidas no acelerador máis potente construído polo ser humano, o LHC. Na actualidade, a orixe destes raios cósmicos segue sendo un misterio, xa que a súa traxectoria vese desviada polos campos magnéticos do espazo. Como se producen estes mensaxeiros cósmicos?

Cosmoloxía: a orixe do universo

A partir de algo tan familiar como a escuridade da noite deduciremos que o Universo foi no pasado moito máis pequeno e quente. Que non existiu sempre. Que tivo unha orixe. Hai luz, de feito, nese manto escuro da noite, só que non a ven os nosos ollos. Unha luz que o enche todo, moito máis abundante que a de todas as estrelas e galaxias. Como a observamos? Que podemos deducir a partir dela? Que nos di do pasado e do futuro do Universo?

Caendo nun buraco negro

Os buracos negros son uns dos obxectos máis sorprendentes e misteriosos preditos pola teoría da gravidade de Einstein. Inicialmente considerados pouco máis que artefactos matemáticos non realistas, durante a segunda metade do século XX e as primeiras décadas do XXI tivemos numerosos indicios de que, de feito, son obxectos relativamente comúns no noso Universo: desde os primeiros sinais indirectos observando estrelas orbitar no centro da nosa galaxia ás máis recentes observacións de ondas gravitacionais ou, incluso, a imaxe proporcionada polo Event Horizon Telescope. A pesar do halo misterioso que os envolve, algúns dos principios que permiten comprender como funcionan poden entenderse con pouco máis que simples debuxos nos que plasmemos unha das ideas centrais de Einstein: nada pode viaxar máis rápido que a luz. Debuxemos como sería caer nun destes monstros da natureza!

Do corazón da materia ao interior das estrelas

Ás veces, atopar a orixe das cousas máis pequenas nas que se pode pensar require descubrir como nacen e morren as estrelas. E os mecanismos que inventamos no laboratorio para entender os misterios dos núcleos atómicos serven para diagnosticar e curar enfermidades. Nesta charla faremos unha breve revisión do mundo subatómico, lembrándonos que todos somos po de estrelas.

Radiación e radioactividade: da enerxía nuclear á imaxe médica

A catástrofe do accidente nuclear de Chernóbil en 1989 supuxo a morte directa de case un centenar de persoas e outros moitos efectos biolóxicos diversos. Enormes cantidades de materiais radioactivos foron liberados ao ambiente, supoñendo unha cantidade de enerxía similar a 500 bombas nucleares como as que impactaron en Hiroshima, pero sabes realmente que é a enerxía nuclear e por que a súa utilización pode ser tanto positiva como negativa? É o mesmo radiación e radioactividade? Ademais de usala a gran escala como fonte de enerxía, a nuclear permítenos, entre outros, desenvolver dispositivos e técnicas de diagnóstico de imaxe médica, e alternativas máis seguras para o tratamento de enfermidades como o cancro.

Láseres ultra-intensos e plasmas: acelerando partículas con luz

Desde hai décadas, o descubrimento de novas partículas e modelos físicos baseouse en usar aceleradores e colisores de partículas. Con todo, a xeración destas novas partículas require construír aceleradores cada vez máis grandes. Isto débese a que cada vez buscamos enerxías máis altas, pero o campo eléctrico máximo está limitado polos materiais dos aceleradores. Entón, hai algunha maneira de producir aceleradores máis compactos? Hoxe en día, existen laboratorios capaces de producir pulsos láser con potencias pico de ata petavatio (1015 vatios, 9.000 veces a potencia total da rede eléctrica de España!). Ao enfocar estes láseres nun material, a intensidade é tan alta que o material se ioniza e pasa instantaneamente a ser un plasma. Grazas aos campos eléctricos extremos do láser, é posible acelerar partículas dese plasma, conseguindo aceleradores 10.000 veces máis compactos para conseguir a mesma enerxía. Isto permite ter aceleradores en miniatura, non só para colisionadores de partículas, senón con aplicacións en medicina e enxeñería.