Actualización 04/02/2021. La web que alojaba este artículo ya no está disponible. He corregido algún enlace y añadido otro vídeo del proceso de construcción.

Artículo publicado por Sarah Charley el 20 de enero de 2015 en Symmetry Magazine

¡Crea una cámara de niebla y observa partículas fundamentales atravesando tu salón a toda velocidad!

La escala de los detectores que se hallan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es casi inabarcable: pesan miles de toneladas, contienen millones de sensores y dan soporte a programas de investigación para una comunidad internacional de miles de científicos.

Pero los detectores de partículas no siempre son tan complejos. De hecho, algunos detectores de partículas son tan simples que puedes fabricarlos (y manejarlos) en tu propia casa.

La cámara de niebla de difusión sensible continua es uno de esos detectores. Desarrollada originalmente en la Universidad de California, en  Berkeley, en 1938, este tipo de detector usa alcohol evaporado para crear una “niebla” que es extremadamente sensible al paso de las partículas.

Los rayos cósmicos son partículas procedentes del espacio que impactan constantemente contra la Tierra. Cuando golpean la atmósfera terrestre, liberan una lluvia de partículas menos masivas, las cuales caen invisiblemente sobre nosotros.

Cuando un rayo cósmico atraviesa la niebla, crea un rastro fantasmal de esas partículas que es visible al ojo desnudo.

Construir una cámara de niebla es fácil, y apenas requiere unos pocos y simples materiales y pasos:

Materiales:

• Un recipiente grande de plástico transparente o cristal (como un acuario) con una tapa sólida (de plástico o metal).
• Fieltro
• Alcohol isopropílico (al 90% o más. Puedes encontrarlo en una farmacia, o encargarlo a una compañía de suministros químicos. Ponte gafas de seguridad cuando manipules el alcohol).
• Hielo seco (dióxido de carbono congelado. A menudo se usa en las lonjas o verdulerías para mantener los productos fríos. Usa unos guantes gruesos cuando manipules el hielo seco).

Pasos:

• Corta el fieltro de forma que tenga el tamaño de la base del acuario. Pégalo al fondo por la parte de dentro (donde normalmente irían la arena y los falsos cofres del tesoro).
• Una vez hayas colocado y asegurado el fieltro, vierte el alcohol isopropílico hasta que esté saturado. Drena el exceso de alcohol.
• Coloca la tapa sobre el hielo seco, de forma que quede plano. Sería recomendable meter el hielo seco en un contenedor o caja, para que quede más estable.
• Dale la vuelta al acuario, quedando el fondo cubierto por fieltro arriba, y coloca la boca sobre la tapa.
• Espera unos 10 minutos… Luego, apaga las luces e ilumina el acuario con una linterna.

¿Qué sucede en el interior de la cámara de niebla?

El alcohol absorbido por el fieltro está a temperatura ambiente, y lentamente se evapora en el aire. Pero, a medida que el alcohol evaporado cae hacia el hielo seco, se enfría y trata de volver al estado líquido.

El aire que está cerca del fondo del tanque está ahora supersaturado, lo que significa que está justo por debajo de su punto de condensación. Y, de la misma forma que las moléculas de agua se aferran a las hojas de hierba en las frías mañanas de otoño, el alcohol atmosférico formará gotas similares en todo aquello a lo que pueda aferrarse.

¡Partículas, manifestáos!

Cuando una partícula atraviesa a toda velocidad tu cámara de niebla, choca contra las moléculas atmosféricas y les quita alguno de sus electrones, convirtiendo estas moléculas en iones cargados. El alcohol atmosférico se ve atraído por estos iones y se une a ellos, formando las minúsculas gotitas.

Las líneas resultantes tienen el aspecto de las estelas de condensación dejadas por los aviones, unas alargadas líneas que marcan el camino de la partícula a través de tu cámara de niebla.

¿Qué puede decirse a partir de estas líneas?

A través de tu cámara de niebla podrían pasar muchos tipos distintos de partículas. Puede que sea difícil de ver, pero realmente puedes diferenciar entre los tipos de partículas basándote en el rastro que dejan tras de sí.

Trazos gruesos y cortos

Lo siento, no es un rayo cósmico. Cuando veas estas líneas cortas y gruesas, están viendo átomos de radón atmosférico expulsando partículas alfa (un cúmulo de dos protones y dos neutrones). El radón es un elemento radiactivo que se da en la naturaleza, pero su concentración en el aire es tan baja que es menos radiactivo que la mantequilla de cacahuete. Las partículas alfa que se generan a partir de los átomos de radón son grandes y de baja energía, de ahí este rastro corto y grueso.

Un rastro largo y recto

¡Felicidades, tienes muones! Los muones son los primos más pesados del electrón, y se producen cuando un rayo cósmico impacta con una molécula de las capas altas de la atmósfera. Debido a su gran masa, los muones atraviesan el aire dejando un rastro recto y claro.

Patrones curvos y en zig-zag

Si el rastro observado es como el que sigue un turista perdido en una ciudad extranjera, lo que estás observando es un electrón, o un positrón (el gemelo de antimateria del electrón). Electrones y positrones se crean cuando los rayos cósmicos chocan con las moléculas atmosféricas. Son partículas ligeras, y van dando botes con cada impacto contra las moléculas del aire, dejando esos patrones curvos y en zig-zag.

Caminos bifurcados

Si el rastro se bifurca, ¡enhorabuena! Acabas de presenciar la desintegración de una partícula. Muchas partículas son inestables y decaerán en partículas más estables. Si ves que el camino se bifurca, ¡estás observando la física en acción!

Por último, por si ha quedado alguna duda, os dejamos este vídeo explicativo del proceso.

Actualizo el artículo con otro vídeo interesante sobre el proceso de fabricación y la puesta en marcha:

This article appeared originally on cienciakanija.com

Richard Smith, exdirector del BMJ, es una de las cuentas calientes de Twitter, donde podréis encontrarlo prácticamente a diario diciendo lo que muchos piensan pero pocos se atreven a dejar escrito para siempre en las redes sociales o, difundiendo artículos de gran interés. De mente ágil y pluma afilada, os recomendamos seguir su blog en el que un elevado nivel de conocimiento y una pose provocadora actúan catalizando la interacción con sus numerosos lectores.

El otro día publicó un tuit en el que resumió, en 8 puntos, los errores que más comúnmente se cometen en los medios de comunicación generales al dar información científica y que, como él advierte, también son frecuentes en las revistas científicas. Así que nos hemos planteado hacer hoy una cosa distinta y, a partir de un -aparentemente- sencillo tuit, que hemos traducido libremente, vamos a desarrollar la entrada de hoy. Comenzamos…

1.- Inferir causalidad de las asociaciones: establecer una relación causa-efecto de una mera asociación, por mucha significación estadística que haya, constituye una trampa en la que es fácil caer si no se conocen algunos conceptos básicos en epidemiología. Afortunadamente, hoy día hay en Internet recursos como éste, o como éste, accesibles para todos gracias a la magia de la Red que permiten, a cualquiera que esté interesado, inmunizarse frente a estos riesgos.

2.- Extrapolar a los humanos los resultados obtenidos en investigación con animales: en los últimos años no son pocos los periódicos de la denominada prensa seria que han incorporado suplementos de salud a sus ediciones. Las noticias de Salud, venden y a ellas acuden como moscas a un panal de rica miel los lectores, quienes a veces ven cómo, detrás de titulares sensacionalistas sobre enfermedades de gran impacto social, se esconden los resultados -más o menos prometedores- de una investigación realizada con animales. Extrapolar a los humanos dichos resultados supone levantar falsas expectativas, como puede deducirse de la lectura de este artículo, cuyo titular puede inducir, a quienes no profundicen en la letra menuda, a pensar que, por fin, hemos dado jaque mate a enfermedades temibles como el Parkinson o el Alzheimer.

3.- Publicar los resultados en términos de reducción relativa de los riesgos, sin acompañarlos de las reducciones obtenidas en términos absolutos: este error (o táctica) en la divulgación de información científica busca darle un barniz sensacionalista a los resultados de una investigación. Y, en muchas ocasiones, provoca equívocos en la interpretación a los más incautos. Para no caer en estas trampas para elefantes basta con tener a mano esta magnífica publicación de Evalmed en la que, con ejemplos que a todos nos suenan, se explican de forma muy didáctica -entre otros- los conceptos de riesgo relativo y absoluto y de reducción de los mismos. Pedirle a una publicación general que entre en estas quisicosas de los resultados es una quimera -máxime cuando lo que pretenden, simplemente, es atraer la atención del lector. La cosa es, más grave, cuando ocurre en publicaciones especializadas, pecado del que no se libran ni las grandes y ante el que debemos ser precavidos.

4.- Extrapolar los resultados de variables orientadas a la enfermedad a variables orientadas al paciente: este error tiene su origen en una investigación centrada en variables de eficacia subrogadas (disminución del %HbA1c, disminución de la presión arterial, disminución del volumen prostático, aumento del la densidad mineral ósea) antes que en variables orientadas a la enfermedad (episodios cardiovasculares, mortalidad, fracturas, calidad de vida…). Es frecuente observarlo en la publicidad que manejamos en el ámbito sanitario (en la que, además, se suele pasar de puntillas sobre los aspectos de seguridad del medicamento) y está tan asumido que llega incluso a confundir a algunos clínicos, para quienes la eficacia consiste en tener controlados tales o cuales parámetros, antes que en la demostración fehaciente de su utilidad disminuyendo las complicaciones o la mortalidad asociada a una determinada patología.

5.- Falacia ecológica: resulta tentador inferir características de los individuos de una población, a partir de las estadísticas agregadas de la población a la que pertenecen, ya que partimos del supuesto -falaz- de que todos los miembros de un grupo muestran las características del grupo. Bien explicada en este artículo, la falacia ecológica puede proporcionarnos suculentos -y falaces- titulares como éste. Una lástima porque nuestra afición al chocolate es digna de ser premiada.

6.- Sesgo de publicación: se define como un error sistemático que consiste en la tendencia de los investigadores a presentar manuscritos y de los editores y revisores a aceptarlos sobre la base de la solidez y la dirección de los hallazgos de la investigación. Esto supone que no se publica toda la verdad, sino sólo la parte que es coherente con los resultados a los que queremos llegar. En Sala de lectura vimos hace tiempo el lamentable ejemplo de reboxetina yla amenaza que este error supone para las revisiones sistemáticas.

7.- No reconocer problemas de falta de potencia estadística en los estudios: no todo vale, como se puede apreciar en esta crítica a la publicidad de Omacor. Aún así, es frecuente presentar como válidos los resultados de ensayos en los que la potencia estadística es insuficiente, presentar como resultados del estudio los de las variables secundarias del mismo, e incluso presentar como resultados los de variables que pasaban por allí. ¿Errores del comunicador o estrategia tergiversadora más digna del mundo publicitario que del científico? Que cada cual saque sus conclusiones…

8.- No contextualizar los resultados con el cuerpo de conocimiento existente sobre la materia: o de cómo coger el rábano por las hojas y centrarnos en la parte del problema que nos interesa. Así, es posible que se nos venda la eficacia de un fármaco en base a determinados estudios, pero no de otros también publicados, o que se olviden determinadas circunstancias, características de la enfermedad, de los pacientes o cualquier aspecto de interés en el que se circunscriba la información que se nos hace llegar y que daría una visión completa, no sesgada, del asunto en cuestión.

Colofón: como veis, el tuit de Richard Smith da para mucho más de 140 caracteres y su contenido puede estirarse hasta hacer un post que bien podría ir dirigido a informadores, profesionales de la salud o ciudadanos. Todos somos susceptibles de caer en las redes de la propaganda, de un marketing voraz que distorsiona la auténtica dimensión de los resultados en salud provenientes de la investigación, por lo que es importante conocer las añagazas más frecuentemente utilizadas por los que pretenden manipularnos.

Se atribuye a Goebbels la frase de que más vale una mentira que no pueda ser desmentida, que una verdad inverosímil. Puede que tuviera razón. Hoy hemos visto en 8 perlas cómoalgunas mentiras pueden ser fácilmente desmentidas. Y eso que nos hemos dejado en eltintero cuestiones como la plausibilidad biológica o, sencillamente, el sentido común, para no caer en las trampas para elefantes que unas veces nos tienden los demás y otras, en cambio, nos tendemos nosotros mismos…

This article originally appeared on elrincondesisifo.es