Jornada de partículas en el IGFAE

El pasado 6 de marzo asistimos a la Masterclass de Física de Partículas que tuvo lugar en el IGFAE (Instituto Galego de Física de Altas Energías) en Santiago de Compostela.

La jornada empezó con una charla introductoria a la Física de partículas, donde nos hablaron de las partículas más pequeñas que los átomos y las fuerzas que las gobiernan. En concreto, la fuerza nuclear fuerte es el “pegamento” del universo.

En los aceleradores de partículas se hacen chocar partículas cargadas eléctricamente (protones, electrones, iones). En el choque se detectan partículas distintas: aparecen los quarks, la partícula más pequeña. Hay seis tipos de quarks y las distintas combinaciones forman los hadrones: conjuntos de quarks unidos por la fuerza nuclear fuerte.

Una vez que nos formaron con conceptos básicos de la Física de partículas, nos hablaron del CERN, Laboratorio Europeo de Física de Partículas, situado en Suiza y construido en los años 50. En sus orígenes participaban en él 12 países. En la actualidad participan más de 1200 personas y más de 80 países.

Está construido bajo tierra, a 100 m de profundidad, para protegerlo de las radiaciones e inclemencias meteorológicas. Cuenta con el LHC (Large Hadron Collider), el acelerador de partículas más potente del mundo. El LCH tiene 27 km de circunferencia y a lo largo de su longitud se encuentran varios detectores de partículas.

Terminadas las charlas iniciales pasamos a la parte práctica de la jornada. Nos enseñaron a emplear un software con el que se podían identificar las partículas que captaban los detectores del LHC. Así, los alumnos participantes fueron clasificando las distintas partículas en base a datos reales del CERN, calculando su masa y su energía y volcando todos estos datos en un documento compartido por distintos centros de investigación de todo el mundo.

Terminada la clasificación de las partículas se hizo un análisis de los datos obtenidos y se sacaron gráficas de resultados, que fueron explicadas y discutidas entre los alumnos.

Tras la intensa jornada de mañana, el IGFAE nos invitó a comer, momento en el que los alumnos de los distintos centros de toda Galicia pudieron interactuar y charlar entre ellos.

Después de la comida y de un pequeño tiempo de descanso comenzó la sesión de tarde. Comenzamos con una charla informal con investigadores del IGFAE en el que explicaron cómo era su trabajo, qué habían estudiado para llegar ahí, su trayectoria profesional y un montón de anécdotas personales relacionadas con su trabajo, muy divertidas y amenas, que arrancaron más de una carcajada a los presentes.

Continuamos con una charla sobre la Diversidad en la Ciencia, donde se hizo hincapié sobre la importancia del papel de la mujer y de la diversidad racial en la ciencia y cómo durante siglos el trabajo de numerosas/os científicas/os se ha visto acallado o invisibilizado por su diferencia de género, de raza o incluso orientación sexual.

Ya para terminar, entramos en una vídeo conferencia con científicos del CERN y con otros estudiantes presentes en otros centros de investigación de distintos países (Italia, Croacia…) para comentar los resultados obtenidos por todos ellos en la parte práctica de la jornada.

Además, los científicos del CERN explicaron cómo era su trabajo diario y resolvieron dudas y preguntas de los estudiantes. Terminamos haciendo un concurso con preguntas relacionadas con el CERN y con todo lo explicado a lo largo de la jornada.

Fue un día estupendo en el que además estuvimos acompañados en todo momento por uno de los anfitriones de la jornada, nuestro antiguo alumno Víctor López, investigador del IGFAE. Como todos los años anteriores pasamos una jornada muy divertida y amena, en el que aprendimos un montón de cosas nuevas y, como es habitual, nos sentimos genial recibidos por la gente del IGFAE que siempre nos trata con muchísimo cariño y al que hay que agradecer que organicen un evento tan didáctico, ameno y original para los estudiantes.

Un lujo tener un centro de investigación tan importante tan cerca de casa.

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Preparando el Día de la Ciencia en la Calle y Mercadillo Solidario

Esta semana, los alumnos de 3º ESO empezaron a trabajar en el laboratorio de Física en sus proyectos diseñados para mostrar en el Día de la Ciencia en la Calle, que tendrá lugar el día 10 de mayo en el parque de Santa Margarita.

En concreto, estos alumnos harán proyectos tan chulos como pequeños juguetes eléctricos hechos con materiales reciclados, slime magnético, botes de calma…

Además de contar para nota y de exponerlos en el Día de la Ciencia en la Calle, estos proyectos se pondrán a la venta en nuestro habitual Mercadillo Solidario de fin de curso. Los niños, conocedores de la importancia de que estos trabajos queden lo mejor posible, están trabajando con muchísimas ganas e ilusión.

¡¡Seguro que los proyectos van a quedar genial y serán todo un éxito!!

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Visita al IGFAE – STEMbach

El pasado 13 de febrero, los alumnos de 2º curso de STEMbach visitaron las nuevas instalaciones del IGFAE (Instituto Galego de Física de Altas Enerxías), en Santiago de Compostela.

En el IGFAE recibimos una charla magistral acerca del cosmos. Nos hablaron, por ejemplo, sobre el fondo cósmico de microondas, la luz de muy baja energía, la primera que ha sido capaz de viajar por el universo. En el observatorio LIGO, en EEUU, se detectan las ondas gravitatorias citadas en la teoría de la relatividad de Einstein.

Pero sin duda, lo que más interesó a los alumnos, fue conocer la información recibida sobre los agujeros negros, fenómenos que se explican a partir de las teorías de Einstein. Tal es la densidad de un agujero negro que nada puede escapar de su atracción. La densidad es comparable a la que tendría la Tierra si compactáramos toda su masa en el espacio que ocupa el centro de la ciudad de Madrid.

En el centro de cada galaxia hay agujeros negros que tienen hasta 10.000 veces la masa del Sol. Cuando dos agujeros negros están próximos orbitan uno respecto al otro, se generan ondas y llega un momento en el que se fusionan y forman un único agujero negro.

Los agujeros negros se originan cuando una estrella agota su combustible y colapsa bajo su propia gravedad, sin poder generar más reacciones nucleares. Así, se va compactando cada vez más y se transforma en una supernova. Hay supernovas que generan un agujero negro.

Mediante la interferometría láser y estudiando la forma de las ondas sonoras emitidas por las ondas gravitacionales, se pueden identificar los agujeros negros. Actualmente hay 4 detectores en el mundo que utilizan esta técnica: 2 en EEUU, 1 en Italia y otro en Japón.

Además de todo lo aprendido sobre el cosmos y, en concreto, sobre los agujeros negros, también pudimos conocer las nuevas instalaciones del Instituto, como por ejemplo el taller de metrología, donde nos explicaron el funcionamiento de aparatos tan precisos como los sensores de píxeles o las máquinas de microsoldaduras.

Mención aparte requiere la máquina de niebla, que otro año más causó sensación entre los alumnos, bautizada con el nombre de O Fiouco, en el que, tras crear en su interior niebla ionizada, se pueden apreciar el paso de distintas partículas presentes en el ambiente, como electrones o partículas alfa.

Aparte de toda la información técnica recibida, la visita tuvo una parte más personal, en el que los alumnos tuvieron oportunidad de hablar con algunos de los Físicos más jóvenes del centro, algunos de ellos antiguos alumnos de nuestro cole, por cierto, como nuestro espectacular anfitrión Víctor. En esta charla más informal se les explicó a los alumnos las salidas profesionales de la carrera de Física, todas las opciones en una carrera científica y los pasos a seguir para dedicarse a la investigación.

Sin duda, fue una visita muy intensa, con mucha información recibida y una experiencia fantástica para nuestros alumnos del último curso del STEMBach.

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Visita de 1º de STEMbach al CITIC

El pasado miércoles 17 de abril, los alumnos del 1º curso del STEMBach visitaron el CITIC en el Campus Universitario de Elviña.

Comenzaron la visita con el visionado de un vídeo demostrativo donde se presentaba a los alumnos el CITIC y se explicaba el trabajo que realizan.

A continuación, en la Sala de proyectos, los alumnos pudieron emplear un sistema que les permitía mover una pieza virtual en el espacio, mientras que podían observar el entorno real.

Conocieron un robot que se emplea actualmente como “monitor de ejercicio físico” en las residencias de ancianos. Este simpático robot enseña distintas posturas de Tai Chi y ejercicios que ayudan a los más mayores a mantenerse en buen estado físico.

También pudieron “jugar” manejando un dron.

Pero para seguir jugando, retrocedieron en el tiempo y conocieron de primera mano cómo funcionaban y la tecnología que había detrás de los videojuegos de los 80’s. Eso sí, no tuvieron que echar monedas para poder jugar.

Les explicaron el funcionamiento y la importancia del CPD (Centro de Procesamiento de Datos) con el que cuenta el Centro, aprendiendo curiosidades sobre el funcionamiento de los distintos servidores, la energía necesaria para el trabajo de estas instalaciones, la cantidad de datos que pueden almacenar o la velocidad de procesamiento de dichos datos.

Por último, en la Sala de realidad virtual, pudieron poner en práctica actividades virtuales diseñadas para mantener la habilidad cognitiva y física de los más mayores. Así podían simular actividades virtuales como colocar fruta en un frutero, hacer una compra en el supermercado…

Una visita MUY divertida, donde los niños aprendieron que el fin último del desarrollo de la Ciencia y la Tecnología es el de mejorar la vida de las personas.

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Masterclass sobre física de partículas

El viernes 1 de marzo tuvimos la enorme suerte de poder asistir como invitados a una Masterclass sobre Física de Partículas organizado por el IGFAE en Santiago de Compostela.

Seis alumnos de la asignatura de Física de 2º de Bachillerato, acompañados de su profesora, pasaron la jornada entre el Aula Magna de la Facultad de Matemáticas y la Sala de Informática de la Facultad de Ingeniería Química.

La Masterclass comenzó con una introducción a la Física de partículas que abordaba desde el origen del concepto del átomo hasta los últimos descubrimientos de las partículas subatómicas como los adrones, muones o neutrinos.

A continuación, hubo una presentación acerca del funcionamiento del LHC (Gran Colisionador de Adrones) del CERN y de cómo se detectan las distintas partículas en los detectores del LHC, como el CMS. En estos detectores, en cada una de las partes que lo forman, se detecta la presencia de distintas partículas, las cuales son identificadas por las trayectorias que describen a su paso y por su energía.

Con las explicaciones acerca de cómo identificar las distintas partículas mediante sus trayectorias y su energía, los alumnos pudieron emplear un simulador informático en el que, tras visualizar numerosos eventos reales y suministrados por científicos del CERN, intentaron clasificar cada una de las partículas observadas. Los datos obtenidos por todos los estudiantes asistentes a la Masterclass en Santiago, se volcaron en gráficas estadísticas (histogramas) a partir de las cuales pudimos comprobar cuáles habían sido las partículas más observadas y estimar la naturaleza de las mismas.

Ya en la sesión de tarde, los organizadores, investigadores, alumnos de Doctorado y Postdoctorado de Física, nos ofrecieron una presentación y charla sobre la presencia de la mujer en el ámbito de la Física, y más concretamente, en la Física de partículas. En este campo, hay una gran mayoría de hombres investigadores y se observa una gran desigualdad en el género de estudiantes de Doctorado. Esta desigualdad de género no es tan llamativa en otros ámbitos de la Física como, por ejemplo, la Óptica, pero sí sigue pareciendo una titulación más escogida por hombres que por mujeres. La eterna cuestión de la falta de mujeres en las carreras de Ciencias más técnicas, también se hace aquí palpable.

Tras esta presentación y coloquio, se pasó a discutir entre todos los estudiantes e investigadores los resultados obtenidos durante la mañana, mediante el empleo del simulador del detector del LHC.

La Masterclass culminó con la alucinante videoconferencia con dos investigadores del CERN y con otros grupos de estudiantes que también realizaban una Masterclass de Física de Partículas en otros puntos del planeta (Helsinki, Italia…). En esta videoconferencia, después de que los investigadores del CERN explicaran distintos aspectos de su trabajo a los estudiantes, se discutieron los resultados obtenidos por los distintos grupos y se sacaron conclusiones acerca de lo observado.

Muchísimas gracias a todos los organizadores del IGFAE, por invitarnos y enseñarnos tantísimas cosas de esa manera tan divertida y llamativa. Y en especial, a nuestro antiguo alumno del Liceo, Víctor, que actualmente está desarrollando el Postdoctorado en Física y que ¡fue un anfitrión fantástico!

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VISITA STEMBACH AL IGFAE Y AL CIMUS

El pasado viernes 16 de febrero, los alumnos de 2º curso de STEMBach pasaron la jornada en Santiago de Compostela visitando el IGFAE (Instituto Galego de Física de Altas Enerxías) y el CIMUS (Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas).

En el IGFAE nos explicaron que el Instituto se creó en los años 90 con el objetivo de integrarse en el trabajo derivado del LHC (Large Hadron Collider) que es el acelerador de partículas más potente y grande del mundo, y se ubica en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). El CERN, donde se ubica el LHC, se construyó después de la 2ª Guerra Mundial, y está situado en Suiza. Científicos de todo el mundo colaboran con este centro de investigación. En concreto, en la actualidad, 40 investigadores del IGFAE colaboran con el CERN.

El LHC, en el que se centran los estudios del IGFAE, es un acelerador de protones, y está situado entre Francia y Suiza, construido en profundidad, a una media de 100 m bajo tierra y tiene un diámetro de 27 km. Uno de los detectores de partículas situado en el LHC tiene unas dimensiones comparables con las de la Catedral de Santiago. El LHC ha sido el escenario de múltiples descubrimientos, uno de los más importantes, el Bosón de Higgs.

El IGFAE, además de ser la conexión entre Galicia y el CERN, trabaja en otras líneas de la física:

  • Física teórica
  • Física Nuclear
  • Física Médica
  • Estudio de Rayos Cósmicos

También tuvimos la oportunidad de ver unos de sus talleres de trabajo, en el que diseñan y construyen partes de los sistemas de los detectores de partículas del LHC. Comprobamos el alucinante funcionamiento de una máquina de niebla, bautizada con el nombre de O Fiouco, en el que, tras crear en su interior niebla ionizada, se pueden apreciar el paso de distintas partículas presentes en el ambiente, como electrones o partículas alfa.

Finalmente, en el IGFAE, probamos un equipo y gafas de realidad virtual con el que nos sumergimos en el interior del Observatorio Pierre Auger situado en la Pampa (Argentina), desde el que se detectan y estudian los rayos cósmicos de alta energía.

En el CIMUS conocimos sus inmensas instalaciones y laboratorios, en el que trabajan más de 350 personas. En la actualidad tratan tres áreas de investigación:

  • Medicina de precisión,
  • Mecanismos de enfermedades
  • Nuevas medicinas.

Este centro de investigación autofinancia sus trabajos, mediante la obtención de premios de investigación, colaboraciones y aportaciones,
incluidas las de particulares.

Tuvimos el inmenso honor de conocer al profesor Juan Zalvide y conocer de primera mano su laboratorio de Biología Vascular y su trabajo de investigación sobre los cavernomas cerebrales, afección que genera hemorragias en el cerebro. En la actualidad, se sabe que mutaciones genéticas pueden producir este tipo de alteración en los vasos sanguíneos cerebrales, pero aún no están del todo claras las causas que las provocan. Otro elemento fundamental y que todavía está en fase de estudio, es el tratamiento que produciría una mejora en la dolencia sin necesidad de cirugía cerebral. En la actualidad se está estudiando la Rapamicina, un fármaco procedente de los suelos de la Isla de Rapa Nui.

Además del laboratorio del profesor Juan Zalvide, tuvimos oportunidad de conocer más instalaciones del CIMUS, como por ejemplo las Salas Comunes o Core Facilities, donde los distintos investigadores comparten equipos como cámaras de gases, campanas de flujo, citómetros, incubadoras o ultracentrifugadoras. También conocimos su Kitchen, sala fundamental para el funcionamiento de todo el CIMUS, donde se esterilizan los materiales de los distintos laboratorios y se crean disoluciones; y las Salas de Criogenia donde se almacenan las muestras con nitrógeno líquido a -150 ºC. Observamos el trabajo realizado con distintos microscopios, uno de los cuales permite realizar visualizaciones 3D de órganos completos

y conocer la existencia de una Sala Blanca, en la que se crea un ambiente totalmente esterilizado.

Fue un día muy intenso, en el que estábamos abrumados con tanta información y conocimiento que, sin duda, creará poso en nuestros alumnos y ayudará a fomentar sus vocaciones científicas.

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