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24

El Bosón de Higgs

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (14)

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Todos los intentos y los esfuerzos por hallar una pista del cuál era el origen de la masa fallaron.  Feynman escribió su famosa pregunta: “¿Por qué pesa el muón?”.  Ahora, por lo menos, tenemos una respuesta parcial, en absoluto completa.  Una vez potente y segura nos dice: “!Higgs¡” Durante más de 60 años los físicos experimentadores se rompieron la cabeza con el origen de la masa, y ahora el campo Higgs presenta el problema en un contexto nuevo; no se trata sólo del muón. Proporciona, por lo menos, una fuente común para todas las masas. La nueva pregunta feynmaniana podría ser: ¿Cómo determina el campo de Higgs la secuencia de masas, aparentemente sin patrón, que da a las partículas de la matería?

La variación de la masa con el estado de movimiento, el cambio de masa con la configuración del sistema y el que algunas partículas (el fotón seguramente y los neutrinos posiblemente) tengan masa en reposo nula son tres hechos que ponen entre dicho que el concepto de masa sea una tributo fundamental de la materia.  Habrá que recordar aquel cálculo de la masa que daba infinito y nunca pudimos resolver; los físicos sólo se deshicieron del “renormalizándolo”, ese truco matemático que emplean cuando no saben hacerlo bien.

Ese es el problema de trasfondo con el que tenemos que encarar el problema de los quarks, los leptones y los vehículos de las fuerzas, que se diferencian por sus masas.  Hace que la historia de Higgs se tenga en pie: la masa no es una propiedad intrinseca de las partículas, sino una propiedad adquirida por la interacción de las partículas y su entorno.

La idea de que la masa no es intrinseca como la carga o el espín resulta aún más plausible por la idílica idea de que todos los quarks y fotones tendrían masa cero. En ese caso, obedecerían a una simetría satisfactoria, la quiral, en laque los espines estarían asociados para siempre con su dirección de movimiento. Pero ese idilio queda oculto por el fenómeno de Higgs.

¡Ah, una cosa más! Hemos hablado de los bosones gauge y de su espín de una unidad; hemos comentado también las partículas fermiónicas de la materia (espin de media unidad). ¿Cuál es el pelaje de Higgs? Es un bosón de espin cero.  El espín supone una direccionalidad en el espacio, pero el campo de Higgs de masa a los objetos dondequiera que estén y sin direccionalidad.  Al Higgs se le llama a veces “bosón escalar” [sin dirección] por esa razón.

La interacción débil, recordareis, fue inventada por E.Fermin para describir la desintegración radiactiva de los núcleos, que era básicamente un fenómeno de poca energía, y a medida que la teoría de Fermi se desarrolló, llegó a ser muy precisa a la hora de predecir un enorme número de procesos en el dominio de energía de los 100 MeV.  Así que ahora, con las nuevas tecnologías y energías del LHC, las esperanzas son enormes para, por fin, encontrar el bosón Higgs origen de la masa… y algunas cosas más.

Hay que responder montones de preguntas.  ¿Cuáles son las propiedades de las partículas de Higgs y, lo que es más importante, cuál es su masa? ¿Cómo reconoceremos una si nos la encontramos en una colisión de LHC? ¿Cuántos tipos hay? ¿Genera el Higgs todas las masas, o solo las hace incrementarse? ¿Y, cómo podemos saber más al respecto? Como s su partícula, nos cabe esperar que la veamos ahora después de gastar más de 50.000 millones de euros en los elementos necesarios para ello.

También a los cosmólogos les fascina la idea de Higgs, pues casi se dieron de bruces con la necesidad de tener campos escalares que participasen en el complejo proceso de la expansión del Universo, añadiendo, pues, un peso más a la carga que ha de soportar el Higgs.

El campo de Higgs, tal y como se lo concibe ahora, se puede destruir con una energía grande, o temperaturas altas. Estas generan fluctuaciones cuánticas que neutralizan el campo de Higgs. Por lo tanto, el cuadro que las partículas y la cosmología pintan juntas de un universo primitivo puso y de resplandeciente simetría es demasiado caliente para Higgs. Pero cuando la temperatura cae bajo los 10’5 grados kelvin o 100 GeV, el Higgs empieza a actuar y hace su generación de masas.  Así por ejemplo, antes de Higgs teníamos unos W, Z y fotones sin masa y la fuerza electrodébil unificada.

El Universo se expande y se enfría, y entonces viene el Higgs (que engorda los W y Z, y por alguna razón ignora el fotón) y de ello resulta que la simetría electrodébil se rompe.

Tenemos entonces una interacción débil, transportada por los vehículos de la fuerza W+, W–, Z0, y por otra parte una interacción electromagnética, llevada por los fotones. Es como si para algunas partículas del campo de Higgs fuera una especie de aceite pesado a través del que se moviera con dificultad y que las hiciera parecer que tienen mucha masa. Para otras partículas, el Higgs es como el agua, y para otras, los fotones y quizá los neutrinos, es invisible.

De todas las maneras, es tanta la ignorancia que tenemos sobre el origen de la masa que nos agarramos como a un clavo ardiendo el que se ahoga, en este caso, a la partícula de Higgs que ahora buscamos en el LHC para que le de sentido al Modelo estándar de la física.

¡Ya veremos en que termina todo esto!

emilio silvera

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Esta entrada fue publicada el domingo, 24 de enero de 2010 a las 11:46 y está clasificada bajo: Física. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.

  1. Informe: Infiniti que considera el vehículo front-wheel-drive | .:: MrCoi Blog ::., el 26 de enero del 2010 a las 12:59

    […] El Bosón de Higgs : Blog de Emilio Silvera V. […]

 

  1. 1
    Ramon Marquès
    el 24 de enero del 2010 a las 23:52

    Hola amigo Emilio:
    Este año o quiza el que viene sera interesante. Descubrir la esencia de la masa y de la gravedad, descubrir la naturaleza de la energia oscura, descubrir si tiene relacion  esta ultima con el campo de Higgs (si existe) o si son lo mismo…
    Disculpa que el ordenador me falla y no pone acentos. Un abrazo. Ramon Marques

    Responder
  2. 2
    emilio silvera
    el 25 de enero del 2010 a las 8:10

    Amigo Ramón, también a mí me está ocurriendo lo mismo con el ordenador de la oficina que no se puede utilizar el acento, dicen que depende del apartado del idioma, espero que el técnico no tarde en aparecer.

    En cuanto al tema del Bosón de Higgs y del océano donde habita, en verdad nos esperan días interesantes y, como bien mencionas, puede que hasta tengamos noticias de cuestiones que hasta el momento, están en la más absoluta oscuridad.

    En el supuesto caso de que todo fuese “negativo” -espero que no-, habría que buscar otros caminos para tratar de encontrar las verdaderas bases que sustentan la Física hoy asentada pero, a la que quedan muchos flecos sueltos que tienen que ser justificados. El Modelo estándar, por ejemplo, no puede continuar cogido con alfileres y sostenido por parámetros aleatorios que nadie sabe explicar.

    Según parece, en el Fermilab ya vieron la sombra del Bosón de Higgs, no llegaron a él por falta de portencia en su acelerador pero, el LHC que está mejor acondicionado, es posible (casi seguro) que dará con él, y, de paso, con alguna que otra nueva partícula. Además, todos esperan que nos traiga noticias de la materia oscura.

    Como has comentado, nos esperan fechas muy interesantes.

    Un saludo amigo

    Responder
  3. 3
    jemcalama
    el 26 de enero del 2010 a las 10:29

    Hola: excelentes los articulos.

    Escribo sin acentos, pues desde hace una semana me sucede los mismo que a ustedes. He leido por ahi que se trata de un virus. Por ahora, estoy solucionando esto reiniciando el equipo.

    Lo que he detectado es que sucede de forma intermitente, a partir del momento de usar internet. Si no utilizo internet los acentos siguen firmes en sus puestos. Mi navegador es Mozilla Firefox 5.0

    Saludos

    Responder
  4. 4
    emilio silvera
    el 26 de enero del 2010 a las 12:47

    Estimado amigo:

    Es una alegria verte por aqui. Estamos los tres con el acento “ido” y, de acuerdo con lo que dices, tratare de seguir las maniobras que indicas. Tengo llamado a un tecnico que me dijo que era cuestion del apartado del idioma pero, hasta la fecha, no aparecio.

    Un saludo y gracias por tu visita.

    Responder
  5. 5
    El Observador
    el 27 de enero del 2010 a las 2:10

    Amigo Emilio un gusto poder participar de tu página, creo que ya es momento de que te quedes en tu propia casa solamente, de seguro muchos se vendran a participar y se uniran a los debates que tu nos plantees.
    Si no lo haces y sigues entregando tu riqueza y entretenida conversación en otras páginas, solo consigues que estas páginas se enriquescan con participantes del foro, pero tu página que contiene mucha información nada recibe y emilio silvera solo sigue siendo conocido y reconocido como el participante que es el pilar de una página, que cada cierto tiempo te trata de hacer callar, y tu sabes perfectamente a que me refiero.
    Quedate solo por aca y veraz como comenzaran a llegar muchos participantes.
    Un saludo grande. 

    Responder
  6. 6
    Zephyros
    el 27 de enero del 2010 a las 3:12

    Yo ya me he hecho asiduo al blog y me gustaría efectivamente que hubiera más comentarios aquí en vez de en otros foros donde por ejemplo se pierden rápidamente en las profundidades y además a los moderadores no les gusta mucho que se comenten temas que puedan surgir, por muy enriquecedores que sean (ej: los comentarios de Emilio).

    El único problema, si se puede llamar así es el nivel necesario para entender lo que aquí se escribe, pero para nivel bajo ya hay demasiados lugares en Internet.

    Como ya hace tiempo que dejé el lenguaje formal de la física y las matemáticas, ahora me encuentro disfrutando leyendo a Emilio.
    Si es verdad que cuesta aportar con el nivel de lo escrito y los pocos resquicios (si es que queda alguno) que deja Emilio. A ver si se suman buenos fichajes que den juego

    Saludos!

    Responder
  7. 7
    El Borrado
    el 27 de enero del 2010 a las 4:15

    Emilio, llego la hora, hecha tus alas a volar, de seguro te vamos a estar acompañando muchos, si me lo permites, algunas sugerencias:
    1.- Crea una entrada con algun tema en el cual podamos todos ir aportando, y luego vas entregando mas información, de modo de que nadie se sienta pequeño para aportar su granito, esto es, comienza con no mucha información, ejemplo hablemos de la atmosfera de Jupiter, una pequeña reseña y algo mas y deja planteadas algunas interrogantes que los asistentes puedan ir aportando, en el transcurso del debate, tu vas entregando mayor información.
    De seguro tu hora llego, desde Hoy TE QUEDAS EN CASA.

    Un saludo a ti y ha todos los que vamos a participar.

    Responder
  8. 8
    emilio silvera
    el 27 de enero del 2010 a las 7:47

    Bueno, es de agradecer las muestras de estima que aquí estais dejando y, de momento, ya había pensado descansar una larga temporada de Observatorio, donde tengo muy buenos amigos y otros que no lo son tanto, y, para luchar contra corriente…mejor me quedo aquí donde nadie me incordia.

    Gracias amigos. 

    Responder
  9. 9
    Zephyros
    el 27 de enero del 2010 a las 13:28

    Estás en tu casa y dónde mejor para recibir invitados y charlar de los temas que quieras plantear.

    Respecto lo que comenta El Borrado, estoy de acuerdo, aunque ya existe en el blog un apartado para los debates. Sí es verdad lo que comenté en un mensaje anterior, el chorro de información, bien explicada, útil y precisa que aporta Emilio al tema en cuestión hace que o estés a una “gran altura” para aportar cosas nuevas o te sientas pequeño a la hora de opinar y contribuir. Sí podría Emilio plantear tema (el de debate de vida extraterrestre está muy bien y es el que más éxito ha tenido) y podemos desarrollarlo entre todos bajo tutela del gran hermano 🙂

    Leyendo aprendes, pero participando asimilas y entiendes mucho más.

    Quizás esté en el contenido del blog, aún no lo he leído todo, hay mucho escrito, a mí me gustaría saber cómo sale de forma teórica la necesidad de existencia de todo ese abanico de partículas, cómo se explica si es que se puede que compartiendo partículas se transmitan fuerzas, etc digamos más que conocer el cuadro completo de las partículas detectadas que van siendo bastantes y las que quedan, me gustaría entender algo el porqué de las distintas familias…

    Saludos
    JavierH

    Responder
  10. 10
    kike
    el 27 de enero del 2010 a las 13:31

    Buenos dias.

    Ante lo que ha apuntado algún comentarista sobre lo de poseer un sitio en esta página donde se pudieran debatir diferentes temas sin el encorsetamiento de  otra página que todos sabemos, tengo que deciros que ya existe; en el apartado “Debate” del menú principal se puede acceder a ese tipo de comentarios, si bien se encuentra un poco atrasado, pero que Emilio lo podría poner en marcha en cuanto lo desee.

    No obstante, y por esa falta de “Exigencias”, este mismo foro puede servir como vehículo de comunicación y propagación de todas las ideas que hagan falta, sin miedo a salidas destempladas y sin motivo.

    Amigo Emilio, sabes que tienes muchos seguidores que admiramos tu labor desinteresada y aprovechamos tus enseñanzas; sigue siempre así, por favor no cambies.

    Un abrazo.

     

    Responder
  11. 11
    Abdel Majluf
    el 27 de enero del 2010 a las 13:56

    Amigo mio, sepa usted que alas tiene de sobra para hechar un gran vuelo por este amplio cielo que es su página,  desde ya cuenta con mi participación a tus debates sobre este tema que tanto nos apasiona.

    Aca te dejo un enlace para que leas mi página que tengo en el periodico mas importante de antofagasta, donde solamente trato de divulgar a la comunidad algo mas sobre esta maravillosa ciencia.

     http://www.emelnor.cl/antofagasta/7dias/?s=www.mercurioantofagasta.cl

    Bueno y quedo a la espera de que recojas los comentarios que aca te han vertido muchos, para que podamos comenzar nuestros debates que de seguro seran enriquecedores para todos.

    Saludos a todos.

    Responder
  12. 12
    Abdel Majluf
    el 27 de enero del 2010 a las 13:59

    P.D.
    Esta es la revista que se publica los  dias domingos,  es la página 12, espero la leas.

    Responder
  13. 13
    emilio silvera
    el 27 de enero del 2010 a las 14:13

    Amigos, gracias por vuestro apoyo y, no dudeis de que cada día estaré con ustedes para dekar aquí parte de lo que siento dentro de mí, y, de lo poco que pueda aportar sobre la Ciencia Física y la Astronomía que, tan dentro tenemos todos y que nos hace interesarnos por el verdadero ser de la Naturaleza.

    Aquí estaremos.

    Abdel, querido amigo Kike, Zephyros, el Borrado, el Observador y tantos otros que pasais por aquí, no tengais la menor duda de que este rincón de la Ciencia os seguirá regalándo algunos buenos ratos al descubriros esos misterios del Universo que tanto llaman nuestra atención y, de alguna manera, aplacan nuestra enorme sed de saber que siempre nos acompaña.

    Un abrazo amigos.

    Responder
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