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¡Los Océanos de Higgs! ¿Toman las partículas su masa por el efecto...
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Física Cuántica ~ Comments (16)
El tiempo pasa y en el LHC no aparece el Bosón de Higgs. Ahora comenzarán a utilizar 8 TeV con la esperanza de que, antes de final de este año, puedan aparecer, no ya el Bosón de Higgs, sino algunos objetos más como partículas simétricas y exóticas, la sombre de la materia oscura, o, incluso, indicios de fluctuaciones de vacío que nos hablen de esas energías “invisibles” que están más allá de nuestros dominios.
¿Qué hace? ¿estará buscando el Bosón de Higgs?
Los teóricos dicen que las masas de las partículas de nuestro modelo estándar miden con qué intensidad se acoplan éstas al campo de Higgs. La influencia de Higgs en las masas de los quarks y de los leptones, nos recuerda el descubrimiento por P. Zeeman, en 1.896, de la división de los niveles de energía de un electrón cuando se aplica un campo magnético al átomo. El campo (que representa metafóricamente el papel de Higgs) rompe la simetría del espacio de la que el electrón disfrutaba.
Hasta ahora no tenemos ni idea de que reglas controlan los incrementos de masa generados por el Higgs (de ahí la expectación creada por el nuevo acelerador de partículas LHC). Pero el problema es irritante: ¿por qué sólo esas masas –Las masas de los W+, W–, y Zº, y el up, el down, el encanto, el extraño, el top y el bottom, así como los leptones – que no forman ningún patrón obvio?
Las masas van de la del electrón 0’0005 GeV, a la del top, mayor que 91 GeV. Deberíamos recordar que esta extraña idea (el Higgs) se empleó con mucho éxito para formular la teoría electro débil (Weinberg-Salam). Allí se propuso el campo de Higgs como una forma de ocultar la unidad de las fuerzas electromagnéticas y débiles. En la unidad hay cuatro partículas mensajeras sin masa los W+, W–, Zº y fotón que llevan la fuerza electro-débil. Además está el campo de Higgs, y, rápidamente, los W y Z chupan la esencia de Higgs y se hacen pesados; el fotón permanece intacto. La fuerza electrodébil se fragmenta en la débil (débil porque los mensajeros son muy gordos) y la electromagnética, cuyas propiedades determina el fotón, carente de masa. La simetría se rompe espontáneamente, dicen los teóricos. Prefiero la descripción según la cual el Higgs oculta la simetría con su poder dador de masa.
Las masas de los W y el Z se predijeron con éxito a partir de los parámetros de la teoría electro débil. Y las relajadas sonrisas de los físicos teóricos nos recuerdan que Gerard ´t Hooft y Veltman dejaron sentado que la teoría entera esta libre de infinitos.
Hasta hace algunas decenas de años, se consideraba que el espacio entre las estrellas estaba completamente vacío. Las observaciones ópticas y radioastronómicas han demostrado, en cambio, que éste está lleno de materia interestelar formada predominantemente por hidrógeno mezclado con minúsculas partículas sólidas, llamadas genéricamente polvo interestelar.
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 feynmariana podría ser: ¿Cómo determina el campo de Higgs la secuencia de masas, aparentemente sin patrón, que da a las partículas de la materia?
Siempre nos hemos preguntado de dónde vino la materia. Hemos llegado a comprender que toda la materia está hecha y es energía concentrada. Con el paso del tiempo pudimos desmenuzar sus componentes y llegamos a ser conscientes de que toda la masa del Universo está conformada a partir de minúsculos objetos que llamamos partículas. Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas.
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 de él “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 intrínseca de las partículas, sino una propiedad adquirida por la interacción de las partículas y su entorno, y, según mi amigo Ramón Márquez, las partículas toman su masa debido al efecto frenado.
La idea de que la masa no es intrínseca 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 la que los espines estarían asociados para siempre con su dirección de movimiento. Pero ese idilio queda oculto por el fenómeno de Higgs.
De todas las maneras, va siendo hora ya de que, de una vez por todas, podamos despejar la incognita que desde años atrás ha venido suponiendo el origen de la masa de las partículas y, si como se cree, la fuente está en ese campo de Higgs que ahora trata de sondear el LHC, esperemos que a no tardar mucho, tengamos la respuesta a esa pregunta.
Si al fin aparece el dichoso Bosón de Higgs (y espero que algunas cosas más), sabremos un poco más de los misterios de la Naturaleza y, podremos seguir adelante con la construcción de un Modelo Estándar que, para mi gusto, tiene demasiado parámetros aleatorios para que todo encaje.
¡Veremos qué pasa!
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¡Los Campos de Higgs! ¿Que es eso? : Blog de Emilio Silvera V., el
5 de julio del 2012 a las
7:21
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¿Qué habrá en los Océanos de Higgs? ¡Si existen! : Blog de Emilio Silvera V., el
22 de febrero del 2013 a las
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el 9 de junio del 2011 a las 20:56
Estimado Emilio:
Espero que el campo de Higgs nos de la oportunidad de celebrar el evento y sobretodo el efecto frenado como la ocasión se merece. Un fuerte abrazo. Ramon Marquès
el 10 de junio del 2011 a las 7:27
Amigo Ramón:
Cuanto más profundizo en el problema de los campos de Higgs, más convencido estoy de que, las partículas, toman su masa por “tú” efecto frenado que produce ese efecto en las partículas cuando viajan por él y con el roce se produce la fricción que hace que la partícula se quede con parte de la “sustancia” allí presente.
Tu efecto frenado puede ser uno de esos fenómenos cuánticos desconocidos hasta ahora y que, con el LHC pudiera quedar al descubierto. También pudiera ser que esas partículas de Higgs fuesen los cuantos del “campo de Higgs”. Una característica de ese campo es que tiene energía mínima cuando el campo tiene una cierta intensidad, y no cuando es nulo. Lo que observamos como espacio vacío no es más que la configuración de campo con la menor energía posible.
Si pasamos de la jerga de los físicos de campos a la de partículas, esto significa que el espacio vacío está realmente lleno de partíoculas de Higgs que han sufrido una “condensación de Bose”. El espacio vacío tiene muchas propiedades en común con el interior de un superconductor (creo yo). Aquí, en el campo de Higgs, el campo magnético también es de corto alcance. Esto puede estar directamente relacionado con el hecho de que en tal mundo, el fotón tiene una cierta masa en reposo.
Y aún tenemos una simetría gauge completa, es decir, la invariancia gauge no se viola en ningún sitio. Y, así, sabríamos cómo transformar un fotón en una partíocula “con masa” sin violar la invarinacia gauge. Todo lo que tenemos que hace es añadir esas partículas dee Higgs a las ecuaciones, es decir, añadir tu efecto frenado para que las partículas, tomen su masa.
¿Cómo puede pasar eso? Bueno, la razón por la que el efecto de invariancia en las propiedades del fotón es tan diferenter ahora es que las ecuaciones están completamente alteradas por la presencia del campo de Higgs en nuestro estado vacío. A veces hemos oído decir que el “el estado vacío” rompe la simetría eespontáneamente”. Esto no es realmente correcto, pero el fenómeno está muy relacionado con otras situaciones en las que sí, se produce espontáneamente esa rotura de simetría.
Claro que, nosotros sabemos que el fotón ordinario en un “vacío auténtico” no tiene masa en reposo. Fue Thomas Kibble el que propuso hacer una teoría de Yang-Mills superconductora de esta forma, simplemente añadiendo parrtículas sin espín, con carga de Yang-Mills en vez de carga ordinaria, y suponer que estas partículas podían experimentar una condensación de Bose-Einstein. Entonces, el alcqance de las interacciones de Yang-Mills se reduce y los fotones de Yang-Mills se convierten en partíla con espín igual a 1 y masa distinta de cero.
Pero todas esas elucubraciones se quedaron en eso, es decir, en nada. El campo de Higgs se había puesto ahí “a propósito”, y la partícula de Higgs, en sí misma, no es ninguna “partícula gauge”. Si se admitía esto, ¿por qué no introducir más partículas y campos arbitrarios?. Así que todo quedó como nuevas ideas de Modelos con los que jujar y de lo que podría ser.
Por tal motivo, después de muchas vueltas, todo vuelve al “Campo de Higgs” y, desde luego, “al efecto frenado” que, dentro de toda esta maraña de datos y posibilidades, al menos para mí, es el que pone algo de más claridad y, sobre todo, credibilidad.
El enigma sigue en pie y, en este punto, recuerdo al gran Veltman, muy exceptico él con todas éstas ideas, al que no fue fácil de convencer de que se pudiera llamar vacío a un lugar “lleno de partículas” invisibles. ¿No delatarían, dijo, su presencia por su campos gravitatorios? Pero, la teoría podía ser formulada de tal manera que esos campos gravitatorios se compensen exactamente con otras partículas invisbles o por una contribución misteriosa del propio espacio vacío.
Cómo consigue la Naturaleza enmascarar tan exacta y eficientemente esos efectos de la Gravedad que no podemos notar nada, es un misterio que continúa siendo muy debatido hoy en día. Algunos dicen que la resolución de este problema no llegará hasta que logremos una teoría de la Gravedad-Cuántica, y, puede que lleven razón pero, eso aún no ha sucedido y, mientras tanto, seguiremos dando vueltas y más vueltas a los campos de Higss, el Efecto Frenado del amigo Ramón, y a un sin fin de posibilidades en las que podrían estar el origen de la masa de las partículas.
¡La Mecánica Cuántica! Es muy puñetera, y, donde parece que hay nada aparece, para surgir allí donde menos se espera y nada había. ¡Qué extraño mundo”.
el 9 de noviembre del 2011 a las 11:41
El efecto frenado como origen de la masa, supongo se refiera a que la “energía lineal” cuando pasa a enrocarse en un volumen constituye una “energía curva” con unos valores de impenetrabilidad, una barrera cerrada frente al resto de volumenes de energía. No será posible definir una energía absolutamente lineal y por tanto ausente de masa, por muy pequeña o infinitesimal que sea. El volumen de enclaustramiento de cualquier energía será equivalente como minimo al del universo entero pues la línea recta en un universo curvo no existe. Es decir, todo ente energético por el hecho de ser, nos está diciendo “yo estoy aquí, y el que quiera ocupar mi lugar lo tiene claro, o se asocia conmigo o se va para otro sitio”.
La asocición energética supone una sumatoria de energías lineales como mínimo o de otras volumétricas.
Cuando los quarks, su equivalente energético, se asocian para formar el protón, la masa de este último supone un 95% más que la masa energía equivalente quarks que soló supone el 6%.
La masa de la energía es proporcional al grado de localización o concentación en un recinto concreto. Lo contrario, el grado de energización, es proporcional al grado de libertad o espacio que rastrea o puede dominar el ente (que nunca será infinito). Según la ecuación de la energía,aunque no haya que restringirse sólo a ella, la masa nos aparece como la energía(es curioso que nadie se pregunte por el origen de la energía y sí sólo de la masa), decimos que nos aparece como la energía dividida por la velocidad al cuadrado, pero la velocidad al cuadrado supone una superficie en un tiempo, es decir una superficie recorrida. Qué mejor definición para la barrera másica, la que barre y encierra la energía pues a efectos exteriores la masa es como una barrera de choque.
Si con el llamado campo de Higgs, lo que se pretende es dilucidar la naturaleza del ser, bienvenido sea, pero no podemos confundir la masa con la sustancia, que de sutil se nos escapa de las manos. “La masa ni se crea ni se destruye” sólo es una de las manifestaciones del movimiento con arreglo a sus circunstancias.
Se dice que las partículas son la manifestación de los campos. Así ha de ser, pues se conforman de infinidad de elementos que al fin y al cabo constituyen unas maneras o agrupaciones de vórtices o movimientos sincopados de la energía de vacio. Pero no podemos confundir esos campos estables de formación con los campos propios que las propias partículas generan. Los unos las componen, los otros son generados en el medio”vacío” por los anteriores.
Vete a saber de qué se componen los campos del fotón, si son campos “puros” o pequeños vórtices que actúan dentro de dichos campos como verdaderas subpartículas. Pero el fotón pese a su naturaleza cerrada en sí misma, su neutralidad, también presenta cara al exterior un exiguo campo magnético, apenas detectable. Se suele confundir el electromagnetismo con el fotón, o que el fotón sea quien genera el electromagnetismo. Pero no es así, el fotón es un cuanto electromagnético, la porción más pequeña que podemos medir de campo electromagnético. Demasiado grande el campo magnético eléctrico de un estrella para conceptuarla como fotón.
Saludos cordiales.
el 9 de noviembre del 2011 a las 21:05
Hola amigo Fandila:
Sobre el efecto frenado he escrito bastante, si tienes interés puedes consultar el libro más dedicado a él y que te sirvo a continuación: http://www.asociacionideatica.com/nueva_cosmologia.pdf
Un abrazo. Ramon Marquès
el 10 de noviembre del 2011 a las 1:31
Amigo Ramón, he leído con interés la sinapsis de tu libro (no he podido acceder al trabajo entero, al parecer el Acrobat de mi ordenador está dañado)
Me ha sorprendido la similitud de tus ideas con las que yo tengo.
También concibo ese esacio etéreo de que hablas, pero con ciertas variaciones. Para mí se trata de un campo material de dimensión descenciente con tamaño escalonado en las partículas, y que va desla llamada materia normal a la energía o energías oscuras, pues cuanto menor sea la dimensión más impera la energía que su masa.
En principio pensé que al hablar de giro copernicano te referías al doble movimiento en la expansión de giro y desplazamiento. No estaría mal el nombre para definirlo.
La presión oscura de esa infinidad con las ilimitadas dimensiones descendentes, aseguraría la gravedad por presión oscura para cualquier d¡mensión, desde lo macro a lo más profundo.
Ya sabes mi idea sobre la masa. En cuanto revise mi programa de Acrobat, leeré el resto del trabajo, pues presiento que sea esclarecedor y pueda sacarme de tantas dudas y supuestos.
También yo te ofrezco un trabajo relacionado, que envío a tu dirección.
Saludos
el 10 de noviembre del 2011 a las 6:22
Me encanta cuando dos personas curiosas y deseando saber (Fandila-Ramón), se entrecruzan ideas que, vienen a enriquecer lo que ya poseían, con las ideas del otro se complementan las suyas propias y, finalmente, se consigue ese todo que viene a significar el conocimiento más completo de aquello que están tratando.
¿Cuántos conocimientos no se habrán perdido al estar dispersos en las mentes individuales y no haber intercambiado esas ideas para conformar el todo?
Saludos a ambos.
el 10 de noviembre del 2011 a las 22:27
Gracias Emilio. Gracias Fandila, leeré detenidamente tu trabajo. Te será más fácil conectar con el último libro con esta dirección; http://www.asociacionideatica,com/ Luego sólo clicar en Nueva Cosmología
Amigos, un abrazo. Ramon Marquès
el 18 de noviembre del 2011 a las 20:11
Hola amigo Fandila:
He tardado en contestarte porque estuve unos días fuera con mi familia y luego leí muy detenidamente el trabajo que me hiciste llegar. Lo encuentro muy interesante, seguro que te habrá costado llegar hasta donde has llegado. En cuanto al efecto frenado le veo muchas similitudes: Quizá la diferencia principal es que yo trabajo casi sólo con el espacio vibratorio en expansión y el efecto frenado (como efector de gravedad, masa e inercia).
La enhorabuena por el trabajo, gracias por hacérmelo llegar y un abrazo. Ramon Marqués
el 19 de noviembre del 2011 a las 7:58
¡El Tiempo! no pocas veces se dice que es algo que no existe. Sin embargo, aún no he podido disponer de él para leer el trabajo de Fandila que lo tengo en lo pendiente y en varias ocasiones he tratado de comenzarlo pero, por una y u otra razón, no he podido continuar y, trabajos así requieren la debida atención para obtener de ellos el profundo mensaje que llevan.
Espero buscar ese “tiempo” para poder leerlo como merece.
Saludos amigo Ramón.
el 19 de noviembre del 2011 a las 16:36
Hola Ramón; de seguro que el artículo que se ha publicado hoy en Ciencia Kanija será de tu interés, ya que la función de onda de las partículas ha podido ser explicada por un teorema, así que parte de tu teoría parece que se va demostrando.
Un saludo.
el 20 de noviembre del 2011 a las 7:53
Me he pasado por Ciencia Kanija y leido el artículo que aludes. Parece interesante lo que en él se expone y, desde luego, habrá que profundizar algo más para opinar. El artículo nos dice poco pero nos promete mucho y, si finalmente es tan revolucionario el planteamiento como parece, podemos estar en presencia de algo grande para la Física.
Schrödinger fue un gran físico y, con su función de onda (ψ) dejó una poderosa herramienta para poder obtener las probabilidades ciertas de dónde podríamos encontrar una partícula en un momento dado. Fue como la contestación al Principio de Incertidumbre de Heisenberg.
Si ahora, se llega más lejos a través de esta función de onda, puede ser un aviso a navegantes de la física que pueden tener ahí, el apoyo para atacar otras muchas cuestiones.
Ya me dirán agluna cosa sobre tema desde la RSEF y, cuando lleguen noticias, os las pasaré.
Un saludo amigo.
el 20 de noviembre del 2011 a las 17:34
Mi agradecimiento a vuestro interés, amigos.
Entiendo que la función de onda sea como la forma de describir unos “entes” materiales que se mueven de manera ondulante. No hay otra manera para esa movida que no sea la del espacio tiempo en la expansión-reconcentración.
El resultado para ambas formas evolutivas es la de traslación y giro, y ello ocurre para el universo en su conjunto y para cada uno de sus puntos concretos según interacciones mutuas.
Considero que no es lo mismo ondulación-oscilación, plana o espiral, que vibración. La oscilación se generaliza para el espacio curvo, allá donde tiene lugar el enrocado de elementos por el mecanismo que sea, choque y orbitado común en torno a una pequeña singularidad oscura, con el nacimiento de gluones asociados y como consecuencia de la presión universal sobre la presión electromagnética relativa y negativa.
La vibración o movimiento alterno necesita de unas condiciones especiales, no generalizadas. Algo puede vibrar como un resorte si se mantiene unido por uno o más extremos a otro algo de gran inercia que le hace rebasar y volver de nuevo a la posición de equilibrio de una forma continuada, o bien como el giro de una masa, o inercia, descompensada que le haría dar bandazos de un lado a otro. Una cosa son las vibraciones artificiales y otras las debidas a la rotación de cuantos.
Nunca he entendido, como no sea matemáticamente, lo que es un cuanto de “onda mantenida”. Por ejemplo, el calor, como el movimiento transmitido de unos elementos a otros, sería una onda u oscilación no mantenida, pues va debilitándose en la distancia y el tiempo, hasta extinguirse.
Un fotón, como onda “pura”, es decir sus campos eléctricos y magnéticos, no podrían ser la transmisión “por contacto” de un movimiento en un medio base, el que sea, pues no podrían mantener una velocidad constante (millones y millones de años). Sí en cambio se pueden explixar como el movimiento en vórtice de pequeñísimas entidades, las que sean, y cuyo giro-traslación son mantenidos por la energía materia base, espuma cuántica o como se le quiera llamar.
Pero esta “espuma” más que vibrátil poseería un movimiento libre aleatorio, como un gas, en su traslación-giro. El pequeño vórtice que nace en ese campo libre y diverso provocaría en su seno la singularidad que reconduce la acción aleatoria a su favor. El fotón, sus campos, no sería un movimiento en cadena, sobre los elementos del medio (pues dicho movimiento se agotaría), ni siquiera la creación aniquilación materia antimateria que tendrá un origen robabilístico de choque, sino el giro y traslación sincopados con el gas, espuma cuántica, que permanece, y que derivaría a su favor como movimiento propio, como ocurre con un ciclón o un huracan respecto al aire de la atmósfera. Es intrigante, aunque en un orden macro distinto, como la Gran Mancha Roja de Jupiter, el gran vortice, permanezca después de más de tres siglos, que se sepa; o las grandes corrientes de la Tierra, como la Corriente del Golfo. Pidámosle esto a una onda sísmica, por ejemplo, o a las olas de un sunami. Aunque no es lo mismo, lo macro y lo micro difieren en su dimensión, pero no por ello no han de seguir una lógica equivalente.
La ecuación Schrödinger cumple con aproximación a onda senoidal-cosenoidal con la onda partícula. Sin embargo nada nos dice sobre cual pueda ser su composición interna. Por otro lado la desvinculación de onda y corpúsculo, la dualidad no identificadora, deja que desear, pues ambos conceptos no son iguales.
Saludos
el 21 de noviembre del 2011 a las 7:08
Amigo mío, por ahí andan las cosas y, no podía haberlas explicado mejor.
Saludos cordiales.
el 24 de febrero del 2012 a las 10:04
¡El Bosón de Higgs!
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.
Veremos que pasa con todo esto.