Hoy terminamos con la última partícula interesante del Modelo Estándar que nos queda por ver en la serie Esas maravillosas partículas (esto no quiere decir que la serie acabe, por cierto). Ya dijimos en el artículo anterior de la serie, el del gluón, que habíamos acabado de recorrer todas las partículas que hemos observado — la que nos queda por ver hoy es parte del Modelo Estándar, pero nunca ha sido detectada. Hablaremos de la que a veces se llama Partícula de Dios, el bosón de Higgs.
Antes de empezar, un par de avisos pertinentes. En primer lugar, como digo de manera algo repetitiva, si eres físico como yo puedes sufrir intensos deseos de golpear la pantalla de tu ordenador según lees este artículo, debido a las atroces simplificaciones que voy a hacer. Si sucumbes a la tentación y destruyes tu ordenador, El Tamiz no se hace responsable — si quieres leer textos más técnicos, hay muchísimos por la red.
El Universo según Higgs. No, en serio. Sigue leyendo.
En segundo lugar, querido lector, te pido que tengas paciencia: voy a empezar con algo que no parece tener que ver directamente con esta misteriosa partícula fundamental, pero te aseguro que llegaremos a ella a su debido tiempo, y de manera que entiendas por qué los físicos piensan que puede existir, y por qué algunos rezan secretamente por que exista (y otros por que no exista). La cuestión es que éste es un asunto complejo, y no puedo ir deprisa ni escribir un artículo breve. Por cierto, si no has leído los anteriores artículos de la serie puede que te cueste algo más entender algunos conceptos: tal vez deberías empezar por el principio.
¿Preparado? Vamos allá.
A lo largo de esta serie de artículos hemos descubierto juntos multitud de partículas subatómicas, desde las más cotidianas, como el electrón, hasta las más extrañas como los hiperones. Desde el momento en el que los físicos empezaron a darse cuenta de la gran cantidad de partículas que había, trataron de explicar por qué existen ésas y no otras, a qué se deben las características que tienen, qué simetrías existen (como el hecho de que el electrón tenga carga negativa y el positrón positiva), etc.
Entre 1970 y 1973 se desarrolló lo que denominamos Modelo Estándar de física de partículas. Muchos físicos participaron en el desarrollo, basándose además en numerosas teorías anteriores. El Modelo Estándar es una teoría cuántica de campos, que combina la mecánica cuántica con la teoría especial de la relatividad. Es una teoría compleja, pero que establece una serie de ecuaciones matemáticas que predicen la existencia de un gran número de partículas subatómicas con distintas características y las interacciones entre ellas: analizando las ecuaciones puede concluirse qué partículas existen y cuáles no, y cómo son las que existen.
Todas las partículas que hemos descrito en esta serie hasta hoy son consecuencias inevitables de esta teoría, de ahí que se diga que son partículas “del Modelo Estándar”, y que estemos tan satisfechos con el modelo. Fíjate además en que hemos hablado del fotón, los bosones W y Z y los gluones, de modo que el Modelo Estándar predice la existencia y propiedades de las interacciones fundamentales correspondientes – la eléctromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil. Es decir, es un modelo muy completo y que describe muy bien el Universo que vemos.
Desde luego, sabemos perfectamente que el Modelo Estándar no es la “teoría final”. Para empezar, en esta serie no hemos hablado una sola vez acerca de la gravedad, ya que el Modelo Estándar no la incluye. Además, aunque no está claro dónde están los límites, parece probable que para energías muy grandes (mucho mayores que las que experimentamos en la vida cotidiana) el Modelo Estándar no es válido. Sin embargo, estas limitaciones son conocidas desde el principio, y el Modelo Estándar es, conscientemente, una teoría parcial.
Sin embargo, antes incluso de que existiera el modelo formalmente, ya se vio un problema teórico bastante irritante. La forma más sencilla del Modelo Estándar que podía proponerse, la que tenía el menor número de suposiciones posibles y la mayor sencillez matemática, era de una gran belleza y coherencia, salvo por un pequeño problema: según la forma sencilla del modelo, todas las partículas deberían tener masa nula y moverse, siempre, a la velocidad de la luz.
Por supuesto, nadie supuso que la “forma simple” del Modelo fuera la correcta. Es evidente que hay muchas partículas que sí tienen masa, y que nunca se mueven a la velocidad de la luz. De hecho, sólo algunas no tienen masa, y son justo ésas las que sí se mueven siempre a la velocidad de la luz. La pregunta inmediata que se hicieron los científicos, naturalmente, fue ¿por qué? Si la versión simple del modelo no funcionaba, es que faltaba algo más: una extensión al modelo, algún tipo de mecanismo por el que pudiera deducirse la existencia de la masa.
La respuesta a este problema fue dada por varios físicos casi al mismo tiempo, en varios equipos y de manera independiente, en 1964. Entre ellos se encuentran Robert Brout, Francois Englert, Gerald Guralnik, C. R. Hagen, Tom Kibble y Peter Higgs. Sin embargo, en 1971 Gerardus ‘t Hooft denominó al proceso por el que se deduce la existencia de la masa mecanismo de Higgs, y así seguimos llamándolo. No olvidemos, por otro lado, que hubo muchos otros físicos involucrados en el proceso y no es justo olvidarlos, aunque Higgs fuera un paso más allá que los demás (en breve veremos cómo) y por eso su nombre sea el que ha perdurado.
Peter Higgs.
La idea de Higgs y los otros físicos que resolvieron el problema de forma similar fue la siguiente (planteada, por supuesto, sin utilizar fórmulas y de forma simple): supongamos que existe un campo nuevo, como el eléctrico o el magnético pero de una naturaleza diferente, que llena el Universo completo. Da igual que haya cargas, masas o que no las haya — el vacío absoluto no sería realmente vacío, pues este campo hipotético (que llamamos hoy campo de Higgs) estaría en todas partes.
Explicar la naturaleza de este nuevo campo no es fácil. De hecho en 1993 William Waldegrave, Ministro de Ciencia del Reino Unido, lanzó un desafío a los físicos británicos para que tratasen de explicar, en una sola página de texto, qué es el bosón de Higgs y por qué queremos encontrarlo: los cinco ganadores recibirían una botella de champán. El ganador fue David J. Miller, cuya explicación puedes leer aquí.
De modo que voy a realizar una analogía que te ayude a entender de forma relativamente intuitiva cómo es este campo de Higgs: una especie de “traducción” de las ecuaciones que lo definen a una imagen mental, basada en varias de las explicaciones ganadoras del desafío. Eso sí, el concepto es muy abstracto, de modo que te pido que lo pienses despacio y teniendo en cuenta que es una analogía.
El espacio del Universo, según las ecuaciones establecidas por Higgs, es algo así como un campo de hierba alta. Esta “hierba alta” existe en todos y cada uno de sus puntos, y es la “representación mental” del campo de Higgs. Todas las hojas de hierba están dirigidas en la misma dirección, sólo que esta “dirección” no es realmente una dirección en el espacio, sino una dirección conceptual. Digamos, para seguir con nuestra analogía, que la dirección en la que crece esta hierba es “hacia arriba”.
De acuerdo con la mecánica cuántica, no existe distinción entre ondas y partículas: toda onda es partícula y toda partícula es onda. La cuestión es que cada una de las ondas asociadas a las partículas oscilan en una dirección determinada. Una vez más, esta “dirección” no es una dirección física en el espacio tridimensional que vemos, es una “dirección” en ese espacio conceptual que hemos definido antes. Distintos tipos de partículas tienen ondas que oscilan en diferentes direcciones en este espacio imaginario.
Y aquí llega la clave de la cuestión — si la entiendes, comprendes la enorme importancia de este campo de Higgs (si existe, claro): Las partículas cuyas ondas asociadas oscilan en la misma dirección que las “hojas de hierba” pasan a través de la hierba sin notarla en absoluto. Esas partículas se mueven a la máxima velocidad posible: la velocidad de la luz. De acuerdo con la teoría de Higgs, nosotros llamamos a esas partículas “partículas sin masa”. Dicho en términos algo más técnicos, esas partículas no interaccionan con el campo de Higgs, de modo que no lo notan. Es decir, el fotón (por ejemplo) oscila “hacia arriba”, la dirección de la hierba, de modo que se mueve a la velocidad de la luz y no tiene masa.
Otras partículas tienen ondas que oscilan casi en la dirección de la hierba, pero cuando se mueven tienen que apartar algunas de las hojas de hierba (aunque no muchas) al estar ligeramente inclinadas. Al hacerlo, reducen su velocidad: les cuesta más moverse a través del “campo de hierba” que a las partículas anteriores, aunque no mucho más. Estas partículas son las que, en nuestro lenguaje, “tienen poca masa”. Observa cómo, en términos del campo de Higgs, estas partículas tienen masa como consecuencia de interaccionar con el campo de Higgs. Como consecuencia adicional, no pueden moverse a la velocidad de la luz: la hierba se lo impide.
Finalmente, una partícula con mucha masa tiene una onda que oscila en una dirección casi perpendicular a la de las hojas de hierba: al moverse por el espacio, debe apartar casi todas las hojas de la hierba, de modo que (vista “desde fuera”) es una partícula con mucha masa. Lo crucial del asunto es que la “masa” de todas las partículas conocidas es el nombre que damos a la intensidad de su interacción con el campo de Higgs. El propio concepto de “masa” es una forma de referirnos a algo más profundo y fundamental: la interacción mayor o menor de cada partícula con el campo de Higgs.
Cuando Peter Higgs envió su teoría a la Physical Review Letters, parece ser que fue rechazada por no cumplir uno de los requisitos básicos de cualquier nueva teoría: realizar una predicción nueva, verificable mediante la experimentación, que permitiera corroborar o rechazar su teoría. Decir que existe un campo misterioso del que se deduce la masa de forma natural está muy bien, pero es simplemente otra manera de llamar a la masa. ¿Cómo saber si este campo existe realmente o no?
Aquí es donde hace su aparición, por fin, la misteriosa partícula de hoy: puesto que la mecánica cuántica asocia a cada campo (y las ondas que se propagan en él) una partícula, debería haber una partícula asociada al campo de Higgs. Dicho de otra manera: cuando una onda recorre el “campo de hierba” de Higgs haciendo oscilar las hojas de hierba, debe haber una partícula asociada a esa onda, de igual manera que cualquier onda tiene asociada una partícula. Esa partícula asociada al campo de Higgs, que representa la ondulación de las hojas de hierba de igual manera que el fotón representa la ondulación del campo electromagnético, es el bosón de Higgs, propuesto por el físico para cumplir el requisito pedido por Physical Review Letters. Una vez propuesta la nueva partícula, la teoría de Higgs sí era comprobable experimentalmente y fue publicada.
Naturalmente, no basta con afirmar que “existe una partícula asociada al campo”: hace falta dar ciertas características de esa partícula, para poder saber si la observamos o no. Las ecuaciones de Higgs predicen ciertas propiedades de la partícula asociada a su campo, aunque no todas. Por ejemplo, su espín debe ser nulo, con lo que es un bosón (de ahí que se llame bosón de Higgs). Debe tener masa, aunque las ecuaciones no predicen cuánta. No puede tener carga y es su propia antipartícula.
Desde entonces, naturalmente, comprobar que el bosón de Higgs realmente existe ha sido una obsesión de los físicos de partículas: si se ve alguna vez, la teoría de Higgs quedará demostrada (y el Modelo Estándar, que se basa en ella, muy reforzado). Aunque aún no se ha logrado ninguna observación, sí se han realizado experimentos indirectos que nos permiten saber, al menos, en qué intervalo está su masa con cierta precisión. Los físicos están bastante seguros de que su masa debería estar entre la de un átomo de hierro y el triple de la de un átomo de uranio — es decir, es una partícula muy pesada.
Por si te lo estás preguntando, sí, el bosón de Higgs debe tener masa de acuerdo con las ecuaciones del modelo. Lo cual quiere decir que la partícula que proporciona la masa se la proporciona a sí misma: es decir, la dirección de oscilación de la onda asociada a un bosón de Higgs no es paralela a las “hojas de hierba”, contrariamente a lo que podría parecer lógico. Las cosas son así… o, al menos, parecen serlo.
La mayor esperanza de los defensores del Modelo Estándar y el bosón de Higgs se encuentra en el potentísimo LHC, el acelerador de partículas del CERN del que ya hemos hablado en varias ocasiones. El LHC puede acelerar partículas a velocidades tan gigantescas que puedan producir bosones de Higgs, por ejemplo, al chocar un quark top con uno antitop, ambos producidos por la desintegración de gluones:
Diagrama de Feynman de la posible producción de un bosón de Higgs. Crédito: JabberWok/Wikipedia (GPL).
Parte del problema es que, de acuerdo con las predicciones, el bosón de Higgs es una partícula de gran masa, de modo que hace falta una enorme cantidad de energía para producirlos (de ahí que el futuro LHC pueda conseguirlo). El segundo problema es que no es posible detectarlos directamente: entre otras cosas, se estima que tienen una vida media de unos 0,0000000000000000000001 segundos; pero sí es posible detectar las partículas en las que se desintegran.
Los físicos quieren, pues, calcular cuántas posibles combinaciones de partículas pueden producirse por la desintegración de un bosón de Higgs, y con qué probabilidad se produce cada una de esas combinaciones. Si se detectan esas combinaciones de partículas en el LHC y con una frecuencia similar a las probabilidades predichas, será muy probable que se haya “observado” un bosón de Higgs. Los sensores del LHC registrarán datos a un ritmo de unas 10.000 copias de la Enciclopedia Británica por segundo durante los experimentos, que los científicos analizarán para tratar de descubrir el bosón de Higgs escondido en ellos, si es que está ahí.
Así que puede que la noticia de la detección de esta partícula tan fascinante no sea inmediata, sino que es posible que se anuncien observaciones compatibles con ella, que los científicos vayan calculando probabilidades y combinaciones y, poco a poco, la comunidad científica se vaya convenciendo de que se ha “visto” un bosón de Higgs. También es enteramente posible que no se vea absolutamente nada, que los patrones de partículas producidas en el LHC sean completamente incompatibles con la teoría de Higgs y que haya que buscar otras alternativas (hay físicos que no creen que el campo de Higgs exista). Muy probablemente lo sepamos, en uno u otro sentido, en unos cuantos años… salvo que el LHC destruya la Tierra como dicen algunos (va a ser que no).
Todas las partículas del Modelo Estándar vistas en la serie.
Y de una partícula hipotética a otra, sólo que la siguiente ni siquiera es parte del Modelo Estándar: en la próxima entrada de la serie hablaremos del gravitón.
Para saber más: Bosón de Higgs, Higgs Boson, Explicación en viñetas del campo de Higgs.
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{ 79 } Comentarios
Felicidades por haber terminado la serie del modelo estandar, pienso que esta muy bien explicado, como para que cualquier profano en la materia, como yo, se entere y entienda por encima como funcionan las cosas. A mi personalmente, me ayuda mucho a entender muchas cosas que estoy viendo y vere proximamente en clase. Espero poder llegar algun dia a empezar la carrera de física.
Gracias por tomarte la molestia de explicarnos las cosas de una manera tan didactica ^_^
sencillamente genial..
Genial Pedro, me ha encantado la serie (como las demás).
No se si lo que voy a decir es una burada enoreme, pero cuando he estado leyendo, se me ha venido a la cabeza una relacion del Boson de higgs con el tiempo, ya que si una particula no interacciona con el campo de higgs, no tiene materia, y por lo tanto, no tiene masa, por lo que se muve siempre a la velocidad de la luz, y como vimos en la serie de la relatividad especial, para ella no pasa el tiempo. No se si voy bien, pero pienso que todo esto no sean consecuencias una de la otra, si no que esten relacionadas de alguna forma.
“A mi personalmente, me ayuda mucho a entender muchas cosas que estoy viendo y vere proximamente en clase. Espero poder llegar algun dia a empezar la carrera de física.
”
Yo estoy en primero de Física y no solo aun no he visto nada de esto (cosa normal) si no que lo que di en cursos anteriores de estos temas era prácticamente nada. Creo que se tendría que dar mas física “divulgativa” en la enseñanza normal.
Daniel,
Algo se ha avanzado – yo en Segundo de Bachillerato explico cuántica, relatividad especial, desintegración radiactiva… pero sólo se hace a un nivel elemental, y sólo en el último año de instituto. La cuestión, claro, es que el programa que da el Ministerio es el que hay, y no hay tiempo para bromas.
No se si se ha avanzado como dices. Entiendo lo que dices, nosotros dimos muchas cosas gracias a mi profesora que era genial pero aun asi esta atada por la selectividad, eso es lo que creo q habria que cambiar. Lo que hablo muchas veces con gente esq hubiera una asignatura de ciencias pero en otros bachilleres porque es una pena que gente de humanidades o de sociales no conozcan cosas fundamentales de la ciencia.
Antes que nada una felicitación por la manera en la que has conducido esta serie. Soy nuevo por aca pero he quedado maravillado con la sencillez y frescura que llevas acabo en tus exposiciones.
Cambiando de tema, se que aquí nos lo pones de una manera muy básica buscando que sea entendible para todos nosotros, pero existe una predicción matemática de la existencia de esta particula o solo son suposiciones.
Más tarde que tenga tiempo volveré a leer la entrega para tratar de entenderla mejor.
Adios
zagduami,
Las predicciones del Modelo Estándar sobre el bosón de Higgs son matemáticas, pero eso no hace que dejen de ser suposiciones – al fin y al cabo, todo en ciencia es una suposición hasta que los experimentos hablen. Pero no es una suposición baladí: es bastante sólida.
¡Espero que disfrutes con todos los artículos pasados que te quedan por leer!
Muchas felicidades, este artículo me ha encantado. Te iba a preguntar como podía ser que el boson higgs tuviera masa, justo antes de que lo mencionases. Yo creo que cosas como la masa o la energía aún no entendemos lo que son i es por eso que no tenemos una concepción adecuada del universo, viene un poco a ser como el mito de la caverna de Platón.
FELICIDADES POR LA SERIE , ES EXELENTE . SOLO UN PAR DE PREGUNTAS DURANTE EL TRANCURSO DE LA SERIE NOS ABLARAS SOBRE LOS AXIONES Y PODRIAS PROPORCIONARNOS ALGUNOS TITULOS DE LIBROS (EN ESPAÑOL) QUE ABLEN SOBRE FISICA DE PARTICULAS . GRACIAS
Hola! Estoy estudiando 2ndo de Bat i me gustaria hacer la carrera de física pero me han comentado que es muy difícil, que opinas? Por cierto, he cogido mucha información para mi trabajo de recerca del instituto, que lo hago sobre el LHC, de aquí un mes iré a visitarlo. Buen trabajo!
Rafael,
A lo largo de la serie hablaremos de los axiones con absoluta seguridad. Respecto a los libros, hay muchísimos, pero algunos son bastante avanzados. Cuando tenga una lista lo comentaré en la serie. Por cierto, no te ofendas, pero “hablar” es con hache, y teclear todo en mayúsculas es algo doloroso para la vista
elenita,
Hablar de la dificultad de una carrera es bastante subjetivo, pero si se te da bien en Bachillerato, no deberías tener ningún problema. Desde luego, mi consejo es siempre: “haz lo que te gusta”. Si algo te gusta serás buena en ello y no tendrás problemas.
No sé lo que significa “recerca” (si es una palabra catalana, supongo que querías decir “investigación”, pero si no lo es no tengo ni idea), pero me alegro de que te hayan servido los artículos. ¡Ojalá yo pudiera también visitar alguna vez el LHC!
Muchas gracias y disculpa lo de la ortografia tratare de mejorarla.
Estupendo artículo de divulgación sobre un tema tan poco intuitivo. Te propongo, dada tu claridad de exposición, dediques algunos artículos a la Filosofía de las Ciencias (por ejemplo al debate Positivimo (Bohr)/Realismo (Einstein). Gracias
jose ignacio,
Deduzco que eres relativamente nuevo en El Tamiz, y también creo que tenemos gustos parecidos. Échale un ojo a este artículo de hace cierto tiempo: http://eltamiz.com/2007/05/27/las-discusiones-entre-einstein-y-bohr/
Me surgen un monton de dudas, pero como todo esto me parece cada vez mas antilogico, llega un punto que uno no sabe ni cuales son sus dudas.
No prentendo que las contestes, porque de seguro va mas alla del objetivo del articulo en cuestion,porque es una seria de dudas que tengo encadenadas una a la otra, y tal vez, en algun articulo de la seria hallas nombrado algo de ellas, y no lo he visto, pero tengo que escribirlas para purgar mi mente abrumada
. Agradeceria si alguien puede contestar alguna de ellas, o darme algun link que explica mas o menos algunas (aunque dudo que otra pagina tenga la claridad explicando que tiene el Tamiz)
El Campo de Higgs causa la masa, su particula de interaccion es el Boson de Higg, la masa es la que curva el espacio y causa la gravedad. No me queda muy claro la relacion que puede haber entre el campo de higgs y gravedad, tampoco que rol jugaria en esto el supuesto graviton si es que existe? y si la velocidad de difusion de la interaccion de la gravedad es instantanea, al contrario de las electromagneticas que estan limitadas por la velocidad de la luz; el graviton no viaja mas rapido que la luz???.
Sin el campo de higgs, y por ende el boson homonimo, estan en todos lados llenando el vacio, ¿porque hace falta tanta energia y el acelerador de particulas para producir uno y detectarlo.¿ Si este campo y su boson llenan el vacio, y el boson tiene masa, estarian asociados a la constante cosmologica que Einstein propuso y luego descarto, o la cantidad de masa que los fisicos dicen que se encuentras en el vacio y no saben bien como y donde y por eso proponen teorias como la materia oscura y etc?
(despues de tantas preguntas seguro me van a preguntar si no tenia nada mas util que hacer esta tarde
)
Eloy,
No hay problema, te resuelvo la duda de manera concisa y clarificadora… y luego hacemos algo igual de sencillo, como acabar juntos con el conflicto israelí-palestino, ¿vale?
No, ahora en serio: creo que estás mezclando conceptos. El bosón de Higgs es el responsable de la masa inercial, no gravitatoria: es el que hace que cuando empujas algo con una fuerza determinada acelere mucho (si su masa es pequeña) o poco (si es grande).
La mecánica cuántica de la que el bosón de Higgs es hijo no incluye la gravedad, de modo que la masa gravitatoria y la curvatura del espacio creada por la masa no tienen absolutamente nada que ver con esto.
En cualquier caso, del gravitón aún no hemos hablado en la serie, aunque probablemente lo hagamos tarde o temprano. No lo hemos hecho todavía porque no forma parte del modelo estándar. Sin embargo, de existir probablemente se mueve a la velocidad de la luz.
Detectar el bosón de Higgs no es tan fácil porque como tantas otras partículas responsables de interacciones es virtual, salvo que se produzca a partir de partículas reales — de ahí que haga falta mucha energía. Y el campo de Higgs, si es lo que Higgs dice que es, lo detectas todo el tiempo cuando te mueves y notas tu masa inercial
La cuestión es detectar el bosón real que mostraría que ese campo es lo que dice Higgs.
Probablemente no te haya aclarado demasiado, pero bueno, yo lo intento
Nuevamente muchisimas gracias por las respuestas, y valoro su intento, tal vez usted sea merecedor del Nobel a la pedagogia, y tal vez (de hecho, seguramente) yo no tengo muy claro el tema de las particulas virtuales, y otros conceptos algo basicos del tema, en la facultad casi no tocamos esos temas en Fisica (estudio ingenieria quimica), y cuando unos prepara las materias para rendir, los tiempos entre el trabajo y otras cosas de la vida hacen que uno solo lea lo estricto del programa de la materia, a los apurones, sin oportunidad de complementar las cosas con otras fuentes mas completas.
Por eso este tipo de paginas son de un enorme valor para los curiosos, una explicacion totalmente entendible, sin entrar en detalles matematicos pesados, que uno puede sentarse y disfrutar cuando se encuentra el tiempo.
Cuando tenga algo de tiempo vere de informarme mas al respecto para tener mas claro lo de las particulas virtuales y la diferencia entre masa inercial y gravitatoria.
De nuevo, muchas gracias
hasta hace poco me entere de otras particulas las resonancias ¿tambien nos hablaras de ellas?. gracias
Al igual que Loza yo tambien tengo dudas sobre algunas particulas que son aparte de las resonancias , los mesones Rho , Eta , J/Psi,Phi,D,B y sobre unas llamadas compañeras supersimetricas , sobre todas estas quiero saber mas sobre todo de la particula J/Psi cualquier explicacion por brebe que sea se lo agradecere mucho espero no artarlos . saludos .
No entiendo como el bosón de Higgs hace que las partículas tengan masa
Muy bueno, gran articulo, el día 10 de septiembre van a hacer alguna prueba con el acelerador de particulas lhc vamos a ver que sucede y que nos cuenten la verdad, saludos campeón.
Hola.
Me encanta esta página. Siempre he sido aficionado a la divulgación de física (el estudio en serio de la física siempre me ha superado), por lo que me encantan los sitios como este en los que explican las ideas y teorías.
He encontrado el “Large Hadron Rap” es divertidísimo y explica bastante bien la función del LHC.
http://www.youtube.com/watch?v=T3iryBLZCOQ
EL NOMBRE DE PARTICULA DE DIOS NO ME PARECE APROPIADO, YA FALTAN POCOS DIAS PARA EL “DIA D” EN GINEBRA CON EL LHC.TENGO CONFIANZA QUE LO ENCONTRAREMOS TAL COMO PREDICEN LAS ECUASIONES DE HIGGS.
yo creo que lo he entendido. Al final las llaves estaban en el tejado ¿no?
Me declaro ante todo ignorante en física, pero nunca entendí que un punto del espacio, teniendo tres dimensiones, no tuviese una más: su contenido energético. Es lo que le daría su realidad “tangible” dado lo abstracto de las tres dimensiones conocidas. ¿Tendría que ver el campo de Higss con el contenido energético de cada punto del espacio?
¿Cómo hace el bosón de Higgs para darle masa a la materia?
EL COLISIONADOR DE HADRONES , ya es publica la noticia de su puesta en marcha, el viaje a la velocidad de la luz de las particulas sin masa en la direccion del campo de Higgs , si es que existiera, podria desencadenar algun desorden tiempo / espacio, esperemos hayan tomado medidas alternativas de seguridad en caso se creen particulas de muy altas energias y que se vuelvan estables
Yo desde hace décadas vengo estudiando la Cosmología y la Física Cuántica porque entiendo que detrás de ellas está la “verdad” del mudo material en el que vivimos. Ahora acabo de publicar “Nueva Cosmología. Un giro copernicano”, de ed. Indigo. Es que tengo la impresión de que he hallado muchas respuestas. Ramon Marquès
Se me ocurrió una idea, ¿se podrían generar partículas superpesadas haciendo colisionar dos haces de fotones de alta energía?
Yo al espacio de Higgs le llamo espacio vibratorio en expansión, y al mecanismo de formación de masa le llamo efecto frenado (la interacció del complejo vibratorio de la partícula con el espacio vibratorio en expansión). Ramon Marquès
caramba estoy facinado pero seguire buscando mas informacion
Perfecta simplificacion….muy entendible, espero la union en una teoria unica, de la fisica de particulas (teoria de la relatividad) y la gravitacion (gravitones?)
En la teoría que yo expongo, el efecto frenado (la interacción del complejo vibratorio de la partícula con el espacio vibratorio en expansión) a corta distancia es la fuerza interactiva y a más distancia es la gravitación. O sea que conceptualmente las fuerzas interactivas y la gravedad son lo mismo. Ramon Marquès
El instrumento de cantidad de radiacion marcaba maximo,Alexis en jojen tecnico electronico , apenas podia subir la escalera que conduce al panel de interruptores principales, clauido,socrates y yo lo esperavamos en la punta de la torre.
Hola Pedro. Leí una vez que la universidad es un lugar donde se pulen las piedras y se empañan los diamantes. Si los profesores utilizaran métodos pedagógicos como los que utiliza usted, seguramente aumentaría el número de diamantes.
Como diría Punset, no hay que descuidar el factor emocional a la hora de transmitir conceptos.
Muchas gracias por el artículo. Sencillamente genial
Enhorabuena por tu blog. Me encanta que puedas explicar un tema tan complicado como la física para que lo pueda entender todo el mundo. Se nota que te apasiona.
Sigue así!
Excelente serie. De las cosas más digeribles que he visto en toda la red sobre el Modelo Estándar. Solo falta la teoria de las cuerdas… o ya la tienen en archivo??
Si hay físicos que no creen en la existencia del “campo de Higgs”-y creo recordar que Hawking es uno de éllos-¿cómo piensan que adquieren su masa las partículas?.Por otra parte ahora se empieza a cuestionar que la RE funcione a altas energias, si éllo fuera así, supongo que tambien implicaría un “palo” para el modelo standard, puesto que este modelo combina teoría cuántica y relatividad especial, como aquí mismo se dice.
Takion: Si no existe el campo de Higgs existe la energía negativa, lo que yo llamo espacio vibratorio en expansión. Y este espacio vibratorio en expansión transporta las partículas y les da masa a través del “efecto frenado”. Las fuerzas interacivas de las partículas determinan un freno a su velocidad, que deja de ser la de la luz para pasar a la que les corresponde despuès del “efecto frenado”. Y este último es además la masa, la gravedad y la inercia. Ramon Marquès
Muy bueno el articulo, la forma de explicar teorias y modelos tan complejos de una forma tan grafica ( en el sentido de las imagenes mentales ) es asombroso… solo quisiera expresar algo: si se tuvieran indicios de la existencia de esta particula divina, su puesto en el modelo estandar iria mas allá del de simple Boson, pues sus propiedades ( teoricas ) le daria el lugar de “eslabon perdido” del modelo, lo cual imagino que en los proximos años se vera. igual series como estas nos motivan mas a seguir con nuestras aspiraciones de estudiar la Fisica, y en especial en este campo de las particulas…
me parece fascinante el articulo.desearia que existiera uno asi , incluyendo todo en un bloque con la energia oscura y la materia oscura. saludos luis
el boson de higgs es una particula muy esencial para descubrir de donde fuimos creados . mas que todo conocer nuestro pasado. el crear la materia es algo muy bueno si solo es una particula es la unica en el modelo . ese es mi comnentario
Muy buena la pagina! A veces se hecha un poco en falta sitios donde te puedan explicar asi de bien la f’isica para gente que como yo, somos un poco ignorantes del tema… aunque lo intento.. ^_^
Y ánimo a todos los que querian hacer la carrera de fisica, (yo también
) y no hagais caso a la gente cuando dice que si es uy dificil, o muy fea ¡Ellos si que son feos! 
¿Por cierto conocen alguna universidad de Japon que sea especialmente buena en fisica?
Totalmente de acuerdo; la carrera no es difícil si te gusta, como casi todo
No conozco ninguna Uni en Japón, pero tal vez algún otro lector sí…
Hola Pedro, escribo por primera vez: me topé con esta página buscando información sobre el bosón de Higgs para preparar una conferencia divulgativa para ingenieros y te felicito por ella. El enlace “Desafío de Waldegrave (5 finalistas)” del final del artículo ha dejado de funcionar, pero he encontrado el que te copio a continuación (en inglés) por si quieres corregirlo: http://pprc.qmul.ac.uk/~lloyd/epp/higgs.html Muchas gracias y felicitaciones también a los comentaristas del blog.
Es que tengo dos dudas: con respecto al boson de higgs estaba leyendo tu articulo (en verdad, gracias a Dios que existe gente como tu, que tienen esa capacidad de simplificar hasta miel, pude entender bastante) : si se requiere tanta cantidad de energia para producir un boson de higgs, y aun asi, se extingue en fraccionsisimas de segundo, ¿como es que los bosones de higgs llenarian el universo, interactuando con toda la masa y energia que exista? bueno, excluyendo a la que viaja a la velocidad de la luz, que como dijiste, es muy poca. Y la otra es, ¿no es este boson, curiosamente parecido al “èter” que Einstein descarto luego de hacer sus observaciones? por que si es como lo pintan (se que no es tu teoria) me suena que veo el universo flotando en un mar de bosones… de antemano muchas gracias, y gracias tambien por tus enseñanzas, deberias saber que hay personas que en verdad las apreciamos.
este comentario copie a este articulo, originalmente lo puse en el articulo acerca del pion, pero siento que esta desubicado y por eso nadie me responde…
Gerardo,
Los bosones de Higgs que proporcionan la masa inercial a las partículas son a su vez partículas virtuales, de modo que no hace falta esa enorme cantidad de energía para producirlas.
Respecto al éter, no lo sé: en cierto sentido se parecen, pero en otros no. No veo un paralelismo entre el sistema de referencia absoluto del éter y el mar de bosones, y ésa es la principal característica del éter luminífero.
Siento no haber contestado en su momento a tu pregunta; no fue porque apareciese en el artículo del pión, supongo que ese día hubo otros comentarios que me distrajeron y se me pasó
ah, gracias por la aclaracion. tambien deje un comentario en el graviton, me parece una particula fascinante. en cierto modo empiezo a sentir que el mundo de lo pequeño no tiene fin, igual el mundo de lo grande. sabes profe, deberias visitar costa rica, y traernos un poco de toda esa sabiduria disponible para todos que tienes, indudablemente es un don lo que tienes. aca, si hablo de esas cosas, inclusive a mis profesores de ciencias, piensas que estas loco. pero creo que es un derecho y un deber conocer como funciona el todo donde nos paramos todos los dias. deberias traer una “capacitacion, charla, simposio,…” video conferencia aunque sea. solo unos poquiiiiisimos, por ejm, sabemos acerca del LHC…
Buenos días, Pedro. Días atrás estaba pensando acerca de las partículas que no tienen masa, y de repente me asaltaron algunas dudas. Considerando la dualidad materia-energía (“la materia y la energía son dos caras de la misma moneda”), y que la masa es una medida de la materia (según Wikipedia, “La masa, en física, es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo”), ¿por qué ciertas partículas no “traducen” o “muestran” la energía que poseen en forma de masa? Si la masa la produce el campo de Higgs, ¿qué relación existe entre el mismo y la energía de las partículas? Quiero aclarar determinantemente que soy sólo un aficionado en el tema, lo más probable es que esté confundiendo conceptos y relacionando cosas que no tienen que ver, y mis preguntas en realidad sean irrisorias. Lo siento si es así, pero despejándolas tal vez entienda un poco más sobre el tema y me ayude a aclarar las cosas. Desde ya, gracias Pedro, la página es sencillamente GENIAL
Xanti,
Dímelo y te propongo para el Nobel del año que viene
No tengo ni idea. Algunas partículas, como el fotón, no “expresan” su energía como masa, y otras sí… y, que yo sepa, no existe relación directa entre el campo de Higgs y la energía, sino con la masa. Un fotón no nota absolutamente nada el campo de Higgs, por mucha energía que tenga. Tus preguntas no son irrisorias en absoluto 
Si es cierto lo del campo de higg, el fenomeno de la masa inercial y de la masa gravitacional puede que no tenga nada que ver y por tanto el principio de equivalencia que es el sustento de la relatividad general puede caer. Mi pregunta es si esto que digo es cierto o me estoy equivocanto??
Gracias y un Saludo a todos
genial la explicacion solo falta enlazarla con la teoria de cuerdas en la que el campo de higgins seria la brana en la que existe nuestro universo. Para otra ocasion
Buenas, Pedro, yo otra vez. Otra vez he quedando pensando acerca de la relación entre las partículas sin masa y el campo de Higgs: “Un fotón no nota absolutamente nada el campo de Higgs, por mucha energía que tenga”… ¿Acaso no se encuentra aquí la respuesta a mi pregunta de por qué ciertas partículas no expresan la energía que poseen en forma de masa? Es decir, al no interaccionar con el campo de Higgs la energía que poseen no se traduce en masa, sólo las partículas que interaccionan con el mismo les ocurre esto. Desde ya, muchas gracias Pedro, y todas mis felicitaciones.
Ojalá mi profesor de Teoría Electromagnética hubiese tenido tanta claridad al dar sus clases. Yo hubiese entendido al menos lo que es un Campo Eléctrico. Por el contrario, cuando alguien le hacía una pregunta más o menos compleja, él siempre evadía la respuesta con El Cuento del Chivo: Había un tipo que estaba ensenando a un chivo a leer, y cuando le decía CHIVO, DIGA AAAAA, el chivo le decía BEEEEEEE, y el tipo le respondía CHIVO NO SE ADELANTE, CHIVO!!! Así que nuestras preguntas supuestamente siempre estaban adelantadas con respecto a los temas tratados, jejep.
Pedro, te comento sobre una respuesta tuya a un comentario (valga la redundancia); dijiste que “al fin y al cabo, todo en ciencia es una suposición hasta que los experimentos hablen”, no querras decir en física?, y por otro lado, te parece un resultado experimental una forma de demostración aboluta? en este caso el resultado tendria que ser siempre lo mismo, cosa que no pasa, por ejemplo cuando la mecanica cuantica todavia no había sido aceptada se trataba de explicar con experimentos, el fenomeno del entrelazamiento, y se termino aceptando por la abrumadora (aunque no absoluta) mayoria de resultados en favor de la mecanica cuantica pero no creo que eso pueda consierarse una demostracion absoluta porque si asi fuera, TODOS los experimentos deberían dar los mismos resultados, como sucede con la matemática.
Me parecen muy buenos tus articulos, y tu explicacion del bosón de higgs es la unica que me hizo entender el mecanismo de higgs, con tu ejemplo sobre los campos. ahora una pregunta, cuando hablas de “campo” de higgs, tampoco es un campo absoluto no? lo que quiero decir es que, segun la mecanica cuantica, la particula de higgs tiene probabilidades de existir y probabilidades de no existir. entonces, podria decirse que el campo de higgs (o cualquier campo, electromagnetico, gravitatorio) es la manifestacion momentanea de un “colapso de probabilidad” en que las probabilidades de existir de la particula (y por ende, del campo asociado)colapsan hacia un valor positivo? que pasaria con una particula que interaccione con el ampo de higgs y al seguir su trayectoria se encuentre con una region en l espacio en que en ese momento no existe el campo de higgs? espero haber sido claro con mi pregunta muchas gracias
Guido, el primer párrafo creo que no lo entiendo bien; si lo entiendo, me parece que no estamos de acuerdo en casi nada
No, me refiero a las ciencias empíricas, no sólo a la física.
En las ciencias (empíricas) las únicas demostraciones absolutas son las que falsan algo, así que, en general, no… pero ¿cuándo he dicho yo eso, o me he perdido algo?
¿Podrías decirme qué experimentos demuestran que la cuántica no es cierta?
¿Qué experimentos se realizan en la matemática?
Respecto al segundo párrafo, no entiendo a qué te refieres con un “campo absoluto”… ¿la partícula de Higgs tiene probabilidades de existir o de no existir? ¿Por qué?
Mi más sincera enhorabuena por esta serie tan interesante. Gacias por adaptar tan bien las explicaiones a los que no somos físicos, no debe ser una tarea fácil. Creo qe me voya enganchar a eltamiz.
Un Saludo!!
Perdón mi desasatre ortográfico anterior…no sé qué le pasa a este teclado, ¿o serán mis dedos?.
No funciona el enlace al concurso de Waldegrave. Prometo haberlo buscado por google antes de molestar por aquí, pero no encontré nada.
Uri, pues sí, lo han quitado… al menos, la explicación ganadora sigue en la red. He actualizado el artículo para enlazar a ella en vez de la página anterior, pero para que no tengas que peinar el artículo para encontrarlo: http://www.hep.ucl.ac.uk/~djm/higgsa.html
pues creo que no hay que ver a las partículas como “las que interactúan con el campo de higgs” y “las que no”, mas bien considero que (de existir el campo de higgs) la masa sería algo como “cantidad de energía de una partícula que interacciona con el campo” ……………….
Tu explicación sobre el bosson de Higgh es muy didactica, y no te preocupes por la simplicisidad con la que explicas una teoria tan compleja en realidad el lenguaje comun se queda corto ante estas teorias tan exoticas, gracias pude comprender bien.
Estimado Pedro, como deberian de estar dispuestas las hojas para que concuerde con la existencia del bossom de Higgs? Por otro lado, por que tiene un tiempo de existencia una particula con semejante masa? Y por ultimo, estamos hablando del boson intermedio responsable de la interaccion debil?
Disculpa Pedro, en el segundo parrafo de mi comentario consulto porque tiene un tiempo tan corto de existencia sabiendose que tiene una gran masa?
Me he perdido en el tema de interacciones… ¿Que quiere decir “partícula virtual”?
Gracias por el tiempo que nos regalas
Mickivt, casi seguro que ADEUA
“…al chocar un quark top con uno antitop, ambos producidos por la desintegración de gluones” [...]
O.O ¿QUÉ?
¿Quarks LIBRES? Tenía entendido que teóricamente era imposible.
¿Ha habido cambios al respecto en los últimos 10 años?
Muchos saludos y enhorabuena por el blog. Sirve casi más que leer varios libros de Paul Davies, Martin Gardner y compañía….
no comprendo una cosa, ¿que es lo que tiene el boson de higgs que hace que la gente discuta sobre él por el asunto religion-ciencia?
Me parece que la explicación de las partículas está muy bien dada ya que es muy complicado el poder comprenderlas , me gustan mucho estos artículos , gracias Miss Carlota
“¿que es lo que tiene el boson de higgs que hace que la gente discuta sobre él por el asunto religion-ciencia?”
Supongo que por ser llamado “La Partícula de Dios”
Mi sincero agradecimiento por la explicación del modelo estándar. Por fin estoy deglutiendo algo al respecto. No obstante debo decirte lo que pienso: encuentro muy adecuado el nombre de “máquina de Dios” para el LHC ya que con ella se intenta (y no han regateado costos ni esfuerzos en ello) lograr lo que no han conseguido con otros muchos experimentos anteriores incluido el de Michelson-Morley, esto es, impugnar el principio de relatividad (el galileano) validando la hipótesis de un sistema o ente universal que inunde todo el Universo; para el interferómetro de M-M era el éter y para el LHC es el campo de Higgs. Se me ocurrió después de haber leído tu explicación, no sabía de que se trataba el tal bosón. Pero si tengo claro que desde hace miles de años se sabotea la relatividad (la verdadera) y se oculta la nada a toda costa, con “espacio absoluto”, “éter luminífero”, “espacio-tiempo” y ahora “campo de Higgs”. Sucede que la nada es subversiva, volatiliza dioses, ángeles, demonios y todo el trasmundo. Creo que lo explico bien en mi blog ‘vivalanada’. Gracias de nuevo.
Pedro te felicito por esta divulgación cientifica ,es la primera vez que leo un articulo de este tipo explicado con genial sencillez . A esta altura me pregunto como puede existir una particula sin masa , ¿no es esto en si una contradicción ? ¿como puede algo que no tiene masa existir ? . Perdon si estoy exponiendo una aberrante ignorancia pues esto tambien es posible , pero creo que el modelo trata de resolver un problema técnico que filosoficamente no tiene solución . este modelo atómico me tiene encerrado en un callejón sin salida porque de este modo nunca llegaremos a los ladrillos finales de la materia .¿no habremos equivocado el camino ? ¿no estara el átomo dividiendose constantemente desde el big bang hasta la fecha?
sencillamente genial que encuentren el boson de higgs
Creo que esta entrada se lleva la palma, junto a la de que sí fuimos a la luna y a la del LHC a los comentarios más estrambóticos.
Cuando dios quiso experimentar, creó la materia. Este producto se le fué de las manos. Perdió el control sobre lo que hizo. Uno de los subproductos es el ser humano. A éste se le dió la cpacidad de crear para que algúna vez pudiese, desde lo creado, enmendar la entropía. Esta creatura selecionada para reparar el desjuste tiene como premisa volver al punto inicial. Dios espera que la parte restaure el todo. Ya se intentó con la religión y el arte. Ahora es el turno de la ciencia para dar con la clave. Estas creaturas humanas tienen el gran compromiso de restaurar el orden. Volver al espíritu. Acabar con la perversión de la materialidad.
Me he releído este artículo por las noticias de que podrían haber encontrado pruebas en el LHC, se refieren a combinación de partículas que podrían coincidir con una desintegración del bosón? Hasta que punto es concluyente? Es una prueba firme o es otra más a su favor? Por otro lado dices que se estima que tiene una masa como mínimo como la del átomo de hierro. Esto me hace chiribitas. No entiendo como es más grande que la interacción que provoca. Cuando chocan un electrón y protón, intercambian la energía en forma de cuantos, cada uno con la masa de un átomo de hierro? argg[arggg(arggg)]!!!
Gracias por explicarnos de forma tan simple,la teoría de las partículas.
¡Magnífica explicación! Y, por lo demás ¡magnífica serie! Gracias, amigo.
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Esas maravillosas partículas – El bosón de Higgs
En esta nueva entrada de "Esas maravillosas partículas" Pedro nos explica el funcionamiento del bosón de Higgs, de una manera fácil y comprensible, como de costumbre.
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[...] http://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3ndeHiggs http://eltamiz.com/2007/11/20/esas-maravillosas-particulas-el-boson-de-higgs/ http://www.clarin.com/diario/2007/02/11/conexiones/t-01361350.htm [...]
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