El Tamiz

Ignora lo accesorio, atesora lo esencial

El bosón de Higgs: preguntas y respuestas

A estas alturas lo sabe hasta mi perro: muy probablemente se ha confirmado la existencia del bosón de Higgs. El lenguaje de los científicos involucrados es cautelosísimo, en un momento hablamos del porqué, pero la cosa tiene muy buena pinta. Como digo, esto no es ya noticia para casi nadie, y no lo escribo como tal ni mucho menos; lo hago porque me habéis mandado tal cantidad de correos que si no escribo algo me corréis a gorrazos.

De modo que voy a intentar, sin alargarme mucho, hacer una especie de lista de preguntas-respuestas breves para que todo hijo de vecino se entere de qué diablos hemos descubierto, cómo lo hemos hecho, por qué tanta cautela, qué importancia tiene esto, etc. Si alguien pregunta algo nuevo y sé contestar, tal vez lo añada (si merece la pena hacerlo, claro). Vamos con ello.

¿Qué es el bosón de Higgs?

Aquí, afortunadamente, tengo hechos los deberes. Hemos hablado del bosón de Higgs en la serie Esas maravillosas partículas, y si no has leído ese artículo en concreto te recomiendo que lo hagas cuando termines éste (o incluso antes de seguir, si tienes paciencia). El resto de la serie no viene mal para comprender el Modelo Estándar de la física de partículas a la que pertenece el bosón, aunque repetiré los conceptos fundamentales aquí.

Si no tienes ninguna paciencia, dicho mal y pronto, el bosón de Higgs era la única partícula elemental predicha por nuestro modelo actual de física de partículas que no habíamos detectado hasta ahora; de acuerdo con ese modelo, es la responsable de la existencia de la masa. Pero, insisto, mejor lees el artículo entero.

¿Qué experimentos se han realizado para detectarlo?

El bosón de Higgs es una partícula extraordinariamente inestable: no existe durante más que una infinitésima de segundo. Por lo tanto, no podemos observarlo directamente. Observamos más bien otras cosas que suceden cuando un bosón se desintegra. La situación es parecida a la siguiente (y, lo reconozco, estúpida) analogía: imagina que en un bosque creemos que puede haber un oso, pero es un oso invisible. No podemos verlo jamás, pero tal vez podemos detectar sus rastros, excrementos, etc. Sólo que los “excrementos” de una partícula elemental son bastante más sutiles que los de un oso.

De acuerdo con el Modelo Estándar, el bosón de Higgs puede desintegrarse en varios grupos diferentes de partículas elementales (y algunas de ésas son también inestables y se desintegran en otras, etc.). Por ejemplo, puede desintegrarse para dejar dos fotones de muchísima energía, o en dos bosones Z, o en dos bosones W.

Higgs, experimento fotones

Experimentos con emisión de dos fotones: la diferencia entre la línea roja sólida y la punteada indica la masa más probable del bosón detectado (CMS/CERN).

De modo que en los últimos años los científicos del CERN han estado realizando multitud de experimentos haciendo impactar partículas subatómicas a velocidades tremendas, esperando que en algunas de esas colisiones se produjera, durante una fracción de segundo, un bosón de Higgs. Mientras hacían colisionar esas partículas, sus detectores estaban ojo avizor para observar las partículas secundarias resultantes de la desintegración del bosón: dependiendo de qué partículas y con qué características –naturaleza, velocidad, etc.– es posible predecir la masa de la partícula que, al desintegrarse, les dio lugar.

El problema está en que, a diferencia de los excrementos y el oso, las partículas detectadas pueden deberse a multitud de causas, no sólo al bosón, y los detectores no siempre ven todo lo que deben ver. Por eso se realizan tantísimas pruebas: para descartar “ruido” debido a razones diversas y tener así una muestra estadística suficientemente grande como para estar seguros de que no estamos hablando de una casualidad.

¿Cuál ha sido el resultado? ¿Qué quiere decir eso de cinco sigma?

El resultado ha sido la detección de un bosón con una masa de unos 125 GeV/c2 (unos 7·10-17 kg) y una certeza estadística de cinco desviaciones típicas (5 σ, por la letra griega que representa la desviación típica). Dicho en cristiano, hemos detectado con casi total probabilidad un bosón gigantesco y nunca visto hasta ahora –de unas ciento treinta veces la masa del protón y con una probabilidad de error de una entre tres millones–.

Esta es la conclusión derivada de los experimentos de detección de distintas partículas, como he descrito arriba; cada uno de los experimentos individuales tiene resultados y probabilidades diferentes, pero varios de ellos muestran la presencia de un bosón muy masivo y la masa de ese bosón es prácticamente la misma en cada experimento independiente. La probabilidad de que experimentos tan distintos coincidan tantísimo en su resultado como fruto de la casualidad es minúscula.

Lo de las cinco sigmas tiene que ver con la desviación típica, que a su vez tiene que ver con la distribución normal y la estadística. Es algo que aparece aquí por el gran número de experimentos realizados y la naturaleza estadística del asunto, y es algo habitual en experimentos de este tipo. Puedes leer una buena explicación de este asunto en esta entrada de Kanijo.

Sigmas

Probabilidad de presencia de un bosón de 125 GeV/c2. Cada color excepto el negro representa el resultado de los experimentos con un par diferente de partículas de desintegración. Cuanto más hundida la gráfica, mayor probabilidad. La gráfica negra es la combinación de todas las demás (CMS/CERN).

En cualquier caso, sin preocuparnos de las matemáticas, permite que lo traduzca sin la cautela de los científicos involucrados: hemos “visto” (hasta donde puede ser visto) un bosón de masa 125 GeV/c2. Además, hace falta tener en cuenta dos cosas:

  • Esa masa es compatible con las predicciones teóricas del bosón de Higgs del Modelo Estándar.

  • No tenemos ninguna otra explicación más razonable de la presencia de este bosón nuevo tan gigantesco en los experimentos que la existencia bosón de Higgs.

Más claro, agua.

¿Por qué tanta cautela entonces? ¿Por qué tanto “probablemente”, “compatible con”, etc.?

Porque esto no es pseudociencia. Porque las carreras de muchos científicos se irían al traste si lanzaran las campanas al vuelo sin tener mayor certeza de la que tienen y luego resultan estar equivocados. Porque sería deshonesto no decir la verdad, aunque suene poco impresionante.

Pero vamos: hemos visto excrementos como los de un oso. Hemos oído ruidos osunos por la noche, y hemos visto huellas como las que dejarían las patas de un oso. No hemos visto el oso, porque no podemos verlo, pero un oso dejaría esos rastros, y nadie tiene ni idea de qué otra cosa podría producir esto si no es un oso. De modo que, hasta nueva orden, pensamos que en el bosque hay un oso.

Incluso aunque no fuera exactamente el oso que teníamos en mente –aunque tiene pinta de que sí–, tiene que ser algo lo suficientemente parecido como para producir todos los rastros compatibles con nuestro oso teórico, y eso de por sí es un notición.

Sé que toda esta cautela puede resultar frustrante, pero en parte es la grandeza de la ciencia:** nunca estamos seguros de nada excepto del hecho de que no estamos seguros**. Pero es muy probable que el bosón de Higgs exista. En parte, la causa de tanta inseguridad es el hecho de que la física moderna estudia cosas tan alejadas de nuestros sentidos y de las escalas de tiempo y distancia que podemos percibir que todas nuestras observaciones son indirectas, a veces en más de un grado, con lo que es dificilísimo realizar afirmaciones tajantes.

En el futuro, según realicemos más experimentos y construyamos detectores más poderosos, podremos alcanzar mayor certeza, pero la certeza absoluta es lo más contrario a la ciencia que se puede imaginar.

¿Por qué es esto tan importante? ¿No confirma algo que ya pensábamos?

Sí, pero insisto: ésta es parte de la grandeza de la ciencia. No decimos cosas a la ligera, y llevábamos muchos años esperando algo como esto. Tan importante es el establecimiento de una hipótesis como la realización de experimentos que la descarten o refuercen.

El Modelo Estándar predice tan, tan bien tantísimas de las cosas que vemos que resultaba enormemente frustrante no haber detectado todas las partículas que predecía. Llevamos décadas hablando de él con la coletilla de ”… bueno, todas excepto el bosón de Higgs, claro”, sin los aceleradores necesarios para llegar hasta donde necesitábamos para poder confirmar o descartar su existencia y, con ella, el Modelo y sus diversas variantes.

La importancia es, por tanto, que se ha confirmado el Modelo Estándar, el aparato teórico más complejo y más profundo creado por la mente humana. No, esto no tiene aplicaciones prácticas inmediatas. No, esto no va a cambiar nuestra física, sino que va a confirmar la que llevamos décadas postulando como hipótesis –hasta donde puede ser confirmada, probablemente, bla bla blah–. Sin embargo, da una solidez a nuestro conocimiento que no teníamos antes.

Además, la cosa no acaba aquí ni se acaba el interés con este descubrimiento: hay varios posibles Higgs predichos por nuestra física, y hay varios modelos además del Estándar que predicen un bosón de Higgs. Pero nos hemos quitado de un plumazo un buen puñado de otros modelos que no lo predecían, y ahora podemos enfocar nuestra atención en lo que sí es compatible con estos experimentos y con la existencia del elusivo bosón.

Y, aunque no se tratase del bosón de Higgs, seguiría siendo un bosón nuevo y jamás visto hasta ahora. De modo que la importancia, independientemente de más confirmaciones de su naturaleza, es tremenda.

¿Qué va a pasar ahora entonces?

Si te fijas, siempre he estado hablando de la masa del bosón detectado indirectamente… porque es básicamente lo único que conocemos de él, aparte del hecho de que es un bosón. El bosón de Higgs tiene más características predichas aparte de su masa y carácter bosónico, de modo que tenemos que realizar otros experimentos que comprueben otras características y ver si coinciden con lo que debería ser, y si es compatible con el Modelo Estándar a secas o con alguna de sus posibles ampliaciones.

En otro orden de cosas, los designios de la Academia son inescrutables, pero si en breve no hay un Nobel conjunto y Peter Higgs no forma parte de él, me como el sombrero. Y luego me compro otro sombrero y me lo como de postre. Cuando he visto a Higgs en la televisión con lágrimas cayendo por las mejillas se me han empezado a saltar a mí también, ¡me hago viejo!

En mi opinión, en cualquier caso, lo más relevante no es tanto un descubrimiento que casi todos considerábamos muy probable y para el que sólo hacía falta tiempo. Es el propio proceso: la elaboración de hipótesis, la discusión entre todos, la predicción, el diseño de experimentos que descarten o no… el desentrañamiento, lento, laborioso pero divertidísimo, de los secretos del Universo. Mi humildísima enhorabuena al señor Peter Higgs y a todos los involucrados. Me enorgullece pertenecer a la misma especie que ustedes, señores.

Para saber más:

Ciencia, Física

78 comentarios

De: Gabriel Mas de Ayala
2012-07-04 17:23:07

¿Que quiere decir exactamente "dar la masa al resto de las partículas ", cosa que todos los medios atribuyen al bosón de Higgs?
He leído la analogía del gordo y del flaco en el agua y el de la primera ministra inglesa en una reunión social, pero aún no me hace "click" en la cabeza.

De paso cañazo, felicitaciones por tu trabajo.


De: Pedro
2012-07-04 17:29:32

Gabriel, ¿has leído el artículo del bosón de Higgs aquí, al que enlazo en la primera pregunta? No puedo dar una respuesta más detallada de la que doy allí, me costó muchas horas escribir ese artículo y no sé hacerlo mejor :)


De: futurama
2012-07-04 17:52:33

Que grande eres! Ojalá pudieras escribir un artículo al día.
De las muchas cosas que no entiendo, la mayoría, hay una que me chirría: la masa del bosón de higgs es mayor que la de un protón. No se basa la cuántica en que la materia interactua en cuantos? entonces, como detectamos masas más pequeñas que el bosón?


De: buse
2012-07-04 19:02:27

Leyendo y leyendo entiendo que:
-Hay particulas con masa, el hecho de tener masa hacer que no puedan desplazarse a la velocidad de la luz
-Cuanta más energía posee una partícula con masa más rápido se mueve y a la vez más masa posee

Y ahora vienen las dudas, ¿interracciona más con el campo de higgs por tener mas velocidad o mas energía? ¿O porque la energía se "transfiere" en parte a la capacidad de interaccionar con dicho campo? ¿Y dicha interacción a que es debido? ¿Es como la carga de una particula que provocaría la "atracción" de la partícula del bosón de higgs?

Es que por todo donde leo siempre hacen simil con agua, cesped... pero nunca dan el motivo real :S


De: xx32
2012-07-04 19:23:17

"una probabilidad de error de una entre tres millones" me parece que podemos ir destapando el champán :D


De: edgar
2012-07-04 21:04:02

Hola Pedro, y sabes por que se le llama a este Boson "la particula de dios" que tiene que ver Dios en esto?


De: Jerbbil
2012-07-04 21:15:44

Jo, está claro que mi cerebro es muy, muy limitadito... mira que me leo los artículos de aquí el insigne profe, y también otros artículos y explicaciones de otros sitios... y no termino de verlo. Utilizando la analogía que he utilizado para preguntar también en algún otro sitio por ahí, sencillamente digo: no me resulta evidente, ni intuitivo, ni lo puedo ver incluso haciendo un gran esfuerzo que las partículas adquieran el tamaño y la masa de canicas porque se mueven e interactúan con un mar de pelotas de baloncesto. No me entra en la cabeza. Vale, ya me siento al final de la clase.


De: maltes
2012-07-04 22:17:28

Si no entendí mal el articulo de Pedro, no es que las partículas interaccionen con el bosón de Higgs, interactuan con el campo de Higgs, y el bosón de Higgs es una partícula que nace de este campo y que era necesario encontrar para confirmar su existencia.


De: maltes
2012-07-04 22:27:08

En la radio han explicado esta mañana que el nombre de la partícula de dios es cosa de los editores de un libro de divulgación científica a los que no les gustaba el nombre de "la partícula maldita" que el autor había escogido como titulo de su libro, la moralina USA ya se sabe y que cuando este propuso en cachondeo que entonces titularan el libro "la partícula de dios", les gusto y desde entonces…


De: David
2012-07-04 22:28:09

"¿Se han fijado en la maravilla de la ciencia? Un tipo dice una cosa, pero no se acepta hasta que no se demuestra que es cierta."

Amazings


De: stripTM
2012-07-04 23:25:27

Hay una (bueno muchas) cosas que no me cuadran, si la masa existe por el campo Higgs es porque existen bosones Higgs ¿no? y si esos bosones apenas duran un suspiro ¿donde están creando para que exista el campo? y cerca de esa fuente de bosones al ser el campo más intenso ¿las partículas tienen mas materia?


De: Félix
2012-07-04 23:31:38

"Aquí, afortunadamente, tengo hechos los deberes"...

Sobradamente. Y me encanta la serie.


De: Javier Velazquez
2012-07-05 00:28:49

Estaba viendo las noticias en la mañana cuando después de casi 1 hra de aburrido pleito electoral y violencia sin sentido sale una nota que, aunque duró tan poco como la estabilidad del mismo bosón, para mi ha sido de lo más emocionante.

Seríamos 2 los que nos comeríamos el sombrero si no hay un Nobel para Peter Higgs et al.

Con esa probabilidad y a menos que suceda otra cosa, me atrevo a felicitar tanto a Higgs como al equipo del CERN que realizó los experimentos.


De:
2012-07-05 00:34:02

Hola Pedro, y sabes por que se le llama a este Boson “la particula de dios” que tiene que ver Dios en esto?

Un libro de divulgación sobre el Higgs que se tenía que haber llamado "La maldita partícula" (the goddamn particle) se ve que no le gustaba al editor y decidió cambiarlo por "la partícula de dios" (the god particle).

Vamos, que todo surge de una malinterpretación. No tiene nada de divino.


De: icabot
2012-07-05 01:25:06

Por lo que puedo entender leyendo tus artículos (geniales), se busca "crear" el bosón de Higgs en un choque entre partículas, 2 quarks creo recordar. Eso me da a entender que no existe de forma natural, que no se puede romper algo más grande y buscarlo entre los restos. Es como si buscáramos crear una rueda haciendo chocar restos de un coche pero no pudiéramos ver esa rueda después de un crash test. Perdón por la analogía tan simple pero es algo que no logro entender.


De: MarcosQ
2012-07-05 04:32:18

Ya me imaginaba que aquí en el Tamiz iba a encontrar una buena explicación de este descubrimiento. La cautela también es entendible; es que ya se ven muchas teorías conspiratorias sobre lo que pasó con los neutrinos más rápidos que la luz.

Lo mejor de todo es que con el notición las personas de a pie se interesan (aunque sea por unos minutos) en saber con está construido el universo.


De: javier
2012-07-05 05:23:55

Pedro, vi la noticia y pensé que deberías haber realizado una publicación, afortunadamente no me equivoque, me voy a dormir debo trabajar mañana, de nuevo y como en otros articulos muchas gracias.


De: El bosón de Higgs: preguntas y respuestas [El Tamiz]
2012-07-05 05:29:49

[...] "CRITEO-300x250", 300, 250); 1 meneos El bosón de Higgs: preguntas y respuestas [El Tamiz] eltamiz.com/2012/07/04/el-boson-de-higgs-preguntas-y-resp...  por bonito hace [...]


De: Jordi
2012-07-05 10:01:27

Pedro, no sabes cuanto agradezco que hagas comprensible para el vulgo una disciplina tan criptica como la fisica cuantica. Como filosofo, una gran pregunta me asalta y no hallo respuesta en estos dias revueltos que llevamos tras la noticia bomba:

¿EL DESCUBRIMIENTO DEL BOSON DE HIGGS REFUTA ALGUNA DE LAS DOS INTERPRETACIONES RIVALES DE LA MECANICA CUANTICA: LA INTREPRETACIÓN DE COPENHAGEN Y LA DE OXFORD?

Las implicaciones filosóficas de deshechar alguna de ellas son, como sabes, enormes. Me haria muy feliz tener respuesta a esa pregunta.

Mil gracias por este maravilloso blog!!!


De: Jordi Vil
2012-07-05 10:04:12

Pedro, eres un verdadero genio y un webmaster muy muy fiel con tus fans más seguidores de tu labor.
Recibe un enorme abrazo para agradecerte esta tremenda devoción.
Muchísimas gracias!


De: Battosay
2012-07-05 10:35:33

¿Entonces lo de los diferentes canales que hablaban ayer se corresponden con los modos de desintegración que tiene el bosón de Higgs?


De: Jordi L.
2012-07-05 10:50:56

Hola Pedro: Gracias por tu difícil tarea de hacer comprensible lo incomprensible para la mayoría.
Si he entendido bien, las partículas, cuando interaccionan con el campo de Higgs, adquieren masa. Supongo que se trata de la masa en reposo.
Pero se me ocurre una pregunta: La masa debida a la interacción con el campo de Higgs es la masa inercial o la gravitatoria?. Si es también la masa gravitatoria, resulta que la interacción de Higgs deforma el espacio-tiempo. Veo ahí una posible relación del modelo standard con la gravedad. Voy por buen camino o quizás corro demasiado? Saludos cordiales.


De: josecb
2012-07-05 10:57:22

Buenas, una duda. Si es una partícula elemental, ¿por qué se descompone en otras partículas?

¿O es que se convierte en energía y luego parte de esa energía se transforma en otra partícula?


De: Pedro
2012-07-05 11:05:51

Jordi,

¿EL DESCUBRIMIENTO DEL BOSON DE HIGGS REFUTA ALGUNA DE LAS DOS INTERPRETACIONES RIVALES DE LA MECANICA CUANTICA: LA INTREPRETACIÓN DE COPENHAGEN Y LA DE OXFORD?

No.

Battosay,

¿Entonces lo de los diferentes canales que hablaban ayer se corresponden con los modos de desintegración que tiene el bosón de Higgs?

Sí; yo no he usado ese lenguaje a propósito, porque puede confundir. Luego, si tengo tiempo, lo añado a las preguntas/respuestas.

Jordi,

Voy por buen camino o quizás corro demasiado?

El modelo estándar no incluye la gravedad, si tienes alguna idea hay un Nobel esperando :)

josecb,

Buenas, una duda. Si es una partícula elemental, ¿por qué se descompone en otras partículas?

Cuando una partícula se desintegra en otras no es porque esas otras partículas la compusieran antes y la partícula compuesta se "rompa": aparecen partículas nuevas que no existían antes. Las partículas elementales pueden dar lugar a otras sin ningún problema. Un simple fotón puede descomponerse en un electrón y un positrón, por ejemplo.


De: La ciencia | Maite Uró
2012-07-05 11:09:33

[...] parece que lo han encontrado. Los científicos no van a decir que lo han hecho porque dudan siempre de todo, ese es su trabajo, [...]


De: Persi
2012-07-05 11:14:46

Espero no ser el único, pero es que algunos aspectos del mundo subatómico me parecen tan retorcidos que sólo puedo resignarme a creérmelos (vistos los resultados experimentales) y dejar de lado la comprensión a pesar de la enorme dedicación que conllevan estos artículos.

En especial, no creí que fueran a encontrar evidencias de la existencia de esta partícula , quizá con la esperanza de que hubiese una explicación mas sencilla para la masa, pero parece obvio que se trata de un importantísimo hallazgo que nos hará caminar con más seguridad por el camino del Modelo Estándar.


De: Battosay
2012-07-05 11:58:38

@Pedro, muchas gracias por la respuesta. Poquito a poco, gracias a artículos como este, uno va entendiendo mejor estas cosas tan raras y apasionantes de la física moderna.


De: Bosín
2012-07-05 12:09:43

Si el bosón es extremadamente inestable y fugaz, ¿por qué la masa es estable y duradera?

Enhorabuena por este blog excepcional.


De: maltes
2012-07-05 13:24:03

Tengo una duda, el campo de Higgs, ¿tiene sentido ademas de dirección?, porque eso seria muy interesante, partículas con masa negativa y velocidad mínima = c, creo recordar que en algún lado leí algo sobre este tipo de partículas pero si era un libro serio o Space Opera, ni idea.


De: Hugoargui
2012-07-05 14:25:12

Estuve ayer ahí, viéndolo todo en directo... Sin palabras! ... menudo timing el mío, summerstudent en el CERN y entrar justo una semana antes de este día histórico... Enhorabuena con el artículo, tan bueno como siempre, y muy alcance de ingenierillos como yo y demás no-físicos interesados por el tema!


De: helbertcas
2012-07-05 14:53:32

Esto es excelente, realmente me alegro mucho por esto. Desde que descubrí esta página hace unos dos o tres meses me ha encantado y he seguido la serie de cuántica sin fórmulas (por cuestiones de tiempo y disponibilidad aún no la termino) y la del sistema solar. Apenas vi la noticia en un periódico nacional de una entré acá para saber más de las implicaciones de este acontecimiento. Agradezco mucho al creador de este Blog.


De: Lucio López
2012-07-05 18:36:33

Pedro, nunca había escrito antes aunque leo El Tamiz desde hace un par de años. Quiero darte las gracias por esta página tan increíble. Cuando me entere en las noticias del bosom de Higgs lo primero que pensé fue: debo ir a ver que dicen en El Tamiz. De verdad no te imaginas lo importante y emocionante que es poder entender un poco más lo que tú nos enseñas, sobre todo para quienes estamos interesados en física pero no somos científicos ni matemáticos. ¡Yo al menos me alegro de poder celebrar contigo y la comunidad este día tan especial!


De: Alejandro
2012-07-06 02:40:48

Muy bueno el articulo.

Tengo una duda sobre el campo de Higgs ¿puede una partícula ir de forma totalmente particular a la "dirección" del campo? si es así ¿Que masa tendría?¿Sería justamente la masa del bosón de Higgs o sería infinita?


De: Cristian
2012-07-06 07:21:19

Enhorabuena, Pedro, sabía que darías un tratamiento ejemplar al tema! No puedo evitar rechinar los dientes cada vez que leo en los titulares que los científicos del CERN han declarado contundentemente que el bosón de Higgs existe, y que esta idea se haya propagado de manera viral en toda la red.


De: Andrés
2012-07-06 12:53:04

¿Te atreves Pedro, a reescribir la serie de la Relatividad partiendo de la base de que hay un campo de Higgs que llena todo eL Universo? - La interacción se transcribe en la velocidad máxima que puede tener una particula y a partir de cierto limite las velocidades máximas llegan a ser relativistas y aparecen los efectos relativistas de dilatación del tiempo, relatividad de la simultaneidad y demás que en realidad son consecuencias directas o indirectas de la interacción con el campo.


De: Tanreb
2012-07-06 14:03:31

Tengo algunas preguntas.
He leído todos tus artículos referentes a dicho bosón y creo haber entendido más o menos esto: El bosón de Higgs es la partícula que crea el campo de Higgs y la interacción de las partículas y ondas del universo con éste campo es lo que les atribuye masa según su naturaleza. ¿Podría compararse esto con el hecho que una partícula con carga provoca a su alrededor un campo magnético? Si es así, habiendo leído que el bosón de higgs se desintegra en una fracción infinitamente pequeña de tiempo, ¿cómo puede entonces existir dicho campo y la materia poseer masa si la partícula encargada de crear el campo existe tan fugazmente para luego desintegrarse?

Espero que puedas responderme. saludos (y muy buen blog, por cierto)


De: Pedro
2012-07-06 14:17:52

Tanreb, creo que la confusión está aquí:

[...] la partícula encargada de crear el campo [...]

El bosón de Higgs no es quien crea el campo, sino una especie de "efecto secundario" de ese campo. El campo no es creado por ninguna partícula, simplemente está ahí. No tiene nada que ver, por ejemplo, con un protón que crea a su alrededor un campo eléctrico.


De: Gustavo
2012-07-06 14:24:15

Aparte de la emoción intelectual – si cabe decirlo así – que me produjo el descubrimiento, me pongo en el lugar de Mr. Higgs sollozando a sus 83 años, pues la vida le dio tiempo para ver confirmada su propia teoría. Es increíble cómo mediante el cálculo se pueden predecir hechos que están totalmente fuera del alcance de los sentidos.

Y ahora bien, como dice Pedro: “Nunca estamos seguros de nada excepto del hecho de que no estamos seguros”. Entonces me vienen a la cabeza algunas interrogantes, en plena consciencia de nuestra posición de observadores situados en esta ínfima partícula del universo, que es, ni más ni menos, nuestro planeta. Observamos el universo con un tiempo de retraso relativo a eso que llamamos "distancia". Entonces, ¿el bosón de Higgs estaría creando masa en tiempos infinitesimales en todo el universo que observamos desde nuestro tiempo presente ilusorio? ¿Que será lo que ocurre en el presente? ¿Cómo se comporta el universo en este preciso instante? ¿Hasta qué punto son confiables los instrumentos que nos permiten investigar tan sólo en el tiempo presente que percibimos?

Sin duda esta fecha marca el punto de partida de un rumbo revolucionario en la física moderna. Tal vez nunca lleguemos a conocer la explicación total del universo, pero vamos en camino… aunque sea una meta lejana y quizá inalcanzable.


De: Juan Carlos
2012-07-06 17:00:38

Gracias por hacer entendible lo [casi] inentendible.

Por cierto, donde se consigue un perro como ése, que sepa de partículas subatómicas? :D

Saludos


De: Julio Palacio
2012-07-06 20:30:01

Tengo una pregunta.Al parecer en el Sistema Standar, falta una de ls fuerzas: La Gravedad.
Donde puedo leer sobre ésto?. Porqué falta una fuerza, ? es que el Sistema Standar es una teoría incompleta o provisional?
Mi pregunta: El Boson de Higgs dota de masa a las partículas, entonces sin Boson la masa sería cero y la fuerza de gravedad cero, que relacion
tiene en todo esto el graviton?
Sin Boson que dote de masa a las particulas el graviton desaparece?
Perdon por la pregunta, no tengo conocimientos de física.
Enhorabuena por el Blog


De: Angel
2012-07-07 10:12:55

Julio: efectivamente, el Modelo Estandar (ME) es una teoría incompleta al no incluir la gravedad. Suceden dos cosas: primero, el ME es una teoría cuantica de campos, y esas teorias no funcionan bien cuando se quiere cuantizar la gravedad. Así que no tenemos una solución para la gravedad cuantica, por lo tanto no se puede introducir en el ME. Lo segundo es que el efecto de la gravedad a las escalas que estudia el ME es completamente despreciable, por eso, a pesar de no tener una gravedad cuantica, las predicciones del ME son tan precisas.

Los efectos gravitatorios son comparables al resto de interacciones fundamentales unicamente en la escala de Planck, del orden de 10 elevado a -35 metros. Solo hay, que sepamos, dos fenomenos del universo en el que los fenomenos a esa escala resultan relevantes: en las cercanias de la singularidad de un agujero negro y en los primerísimos instantes posteriores al Big Bang (hasta 10 elevado a -44 segundos despues del inicio de la expansión).


De: Carles
2012-07-07 12:55:50

Hola Pedro, primero felicitarte por los grandes artículos que escribes. Sobre todo me gustaba mucho la serie de alienígenas matemáticos (lástima que ya no la actualices tan frecuentemente...).

Pero voy al grano. He entendido muy bien todo lo que comentas, pero me ha surgido una duda. El campo de Higgs en un principio es independiente del bosón homónimo, por tanto, cuál es el papel de este bosón? El campo en sí es el que "otorga" de masa al resto de partículas, ¿por qué, entonces, el hallazgo de este bosón implica la existencia del campo de Higgs?

Muchas gracias. Un saludo.


De: Jorge
2012-07-07 21:27:37

Pedro, he leído los artículos relacionados con el bosón de Higgs, pero aún hay cosas que no entiendo, por ejemplo, si un electrón es una partícula elemental y por lo tanto, no puede estar formado por otras partículas, como el bosón, ¿por qué un electrón tiene masa?


De: Jorgee
2012-07-07 21:28:05

Pedro, he leído los artículos relacionados con el bosón de Higgs, pero aún hay cosas que no entiendo, por ejemplo, si un electrón es una partícula elemental y por lo tanto, no puede estar formado por otras partículas, como el bosón, ¿por qué un electrón tiene masa?


De: Umbriel
2012-07-07 22:10:56

Una preguntilla. Básicamente esta "demostración al 99% de seguridad" -dicho mal y pronto- del bosón de Higgs ha sido el espaldarazo final al Modelo Estandar, haciendo que, como dices, nos quitemos de un plumazo muchas otras teorías que no tomaban en consideración la existencia del bosón de Higgs. El tema es que el Modelo Estandar no incluye la gravedad, que como de costumbre parece que va a su bola, así que la pregunta es si con la confirmación del bosón de Higgs se puede eliminar la posibilidad de la existencia del gravitón, o sigue siendo una opción posible de existencia.


De: Angel
2012-07-08 10:58:06

Carles: las ecuaciones de la teoría cuántica de campos nos dicen que si existe un campo, debe haber una particula asociada a ese campo (en esta teoría, un campo puede entenderse como algo que esta continuamente creando y destruyendo partículas). Del mismo modo, si hay una partícula, esta tiene un campo asociado (así pues, existe un campo para el electron, para el neutrino, para los quarks, etc).

Jorge: no hace falta que una partícula este formada por bosones para que interaccione con el campo de Higgs. Cada partícula fundamental tiene una interacción distinta con el campo (cuyo valor viene dado por las ecuaciones del mecanismo de Higgs) que determina su masa.

Umbriel: el Modelo Estandar, al no incluir la gravedad, no hace ninguna predicción sobre el gravitón. Que el Higgs exista no tiene ninguna implicación para una teoría cuantica de la gravedad, más allá de que cualquier teoría de estas debe incluirlo de algún modo (así como el resto del ME). La peor pesadilla que tienen los teóricos ahora mismo es que el LHC no descubra ninguna desviación respecto al ME, ya que entonces seguiran "perdidos en la niebla", sin pistas de hacia donde debe tirar una ampliación del ME.


De: David
2012-07-08 14:58:10

Unas breves preguntas:
Dices que no tenemos ninguna otra explicación más razonable para la existencia de ese bosón que la de que sea el bosón de Higgs. ¿No existe entonces algún bosón por descubrir, tal vez de alguna teoría que nos parezca bastante inverosímil ahora, que pueda coincidir con este descubrimiento?
¿Cuántos bosones quedan por descubrir (de teorías que no han sido refutadas aún)? Leo por ahí por ejemplo que podrían existir los bosones X e Y a energías mucho mayores.
Como ha preguntado antes Umbriel, ¿qué pasa con el gravitón? ¿Se descarta, se confirma, sigue igual?
¿Y qué pasa con la teoría de cuerdas? ¿Es compatible con este descubrimiento?
Una vez que LHC termine de asegurarse de que éste es el Higgs, ¿luego qué? ¿Algún experimento interesante en el futuro próximo?
¿Está el modelo estándar completo? ¿En qué se debe centrar la física de partículas ahora?


De: Gustavo
2012-07-08 15:54:09

@ Angel:


La peor pesadilla que tienen los teóricos ahora mismo es que el LHC no descubra ninguna desviación respecto al ME, ya que entonces seguiran “perdidos en la niebla”, sin pistas de hacia donde debe tirar una ampliación del ME.>


Has dado en el clavo. Si el ME es incompleto porque no incluye (o, quizá, menor dicho, no explica) la gravedad, seguimos enfrentando uno de los varios problemas no resueltos de la física - y uno bien importante en este caso. Tampoco se explica el "tiempo", que es otro misterio, aunque el mismo es un meollo nada menos que en la teoría del Big Bang. Ambos - la gravedad y el tiempo - por ahora siguen siendo observables pero no explicables y por eso no son, ni pueden ser, parte de ningún modelo completo. Veremos qué más se irá descubriendo a partir de este momento histórico.


De: jorge
2012-07-08 19:50:37

muchisimas gracias por tu respuesta Angel, ya me ha quedado claro.


De: Umbriel
2012-07-08 21:07:25

Gracias por la respuesta Ángel :D , o sea, que como el ME no ha podido explicar por el momento la gravedad, el gravitón, pese a no formar parte del ME, seguiría siendo una partícula hipotética posible.
Lo que no deja de resultarme curioso es que el bosón de Higgs sea el "responsable" de la masa teniéndo él mismo además masa -como se comentó en el artículo del bosón de Higgs-, y para rematar que, valga la redundancia, sea además un GRAN "peso pesado".


De: yury euceda
2012-07-09 07:42:21

Bien, la explicación más simple de qué es el bosón de Higgs es: Imagínense que no sabemos que existe el aire y lanzamos dos pelotas que pesan lo mismo en un lugar sin viento. Una pelota mide 10 cms y la otra un metro ¿Qué es lo que observaríamos? Pues que la pelota más pequeña se desplaza más rápido que la grande porque por ser pequeña el aire que está en el entorno le afecta mucho menos que la pelota grande. Aunque ambas pesan lo mismo, debido a sus dimensiones una es más afectada que la otra cuando viajan por el aire. Las moléculas del aire serían los bosones de higgs. Es decir hemos descubierto de qué está lleno el espacio vacío que en la antigüedad se le llamó éter...


De: yury euceda
2012-07-09 07:57:45

Angel, tengo algunas cosas interesantes que preguntarte:
Según mi poco conocimiento de física este descubrimiento hará que se replantee la teoría relativista?
Puesto que según la transformada de Lorentz si una partícula viaja a velocidades cercanas a la luz adquiere cierta masa "virtual" ¿pero cómo es posible? Bueno, la explicación que le doy es que la masa en realidad es un efecto del NÚMERO de interacciones que tienen las partículas con el campo de higgs siendo que una masa en reposo tiene cierto número promedio constante de interacciones, mientras que una masa en movimiento cercano a la luz aumenta su NÚMERO de interacciones haciendo que se llegue a cierto límite de eventos localmente manejables y al llegar a cierto número de eventos estos tienden a ir "mas lento". ¿Será el mismísimo boson de higgs lo que nos da la sensación de tiempo? Además, puesto que ciertas particulas ocupan "volúmen" en el espacio, desplazan cierta cantidad de bosones de higgs que tienden a estar en su posición original aunque los muevas y que generan la gravedad cuando quieren regresar a su posición original? Es decir, será posible decir que el boson de higgs no solo es el culpable de la masa sino también del tiempo y la gravedad??? Sería posible hacer un túnel en donde no exista ningun bosón de higgs y poder viajar a mayor velocidad que la luz sin enfrentarnos a las limitantes de la teoría de la relatividad y la transformada de lorentz (Es decir, si quitamos el bosón de higgs en una región en el espacio tendríamos que volver a la mecánica clásica de newton y viajar a velocidades ilimitadas?)


De: Pedro
2012-07-09 08:52:53

yury, dejo que Ángel te responda --entre otras cosas porque sabe bastante más que yo--, pero sólo dos cosas: este experimento no requiere replantearse la relatividad especial. Si algo hace es reforzarla (no es que haga falta a estas alturas, pero bueno), puesto que la TRE es parte del modelo estándar. Dicho de otro modo, la existencia del campo de Higgs y el bosón asociado ya forman parte de la misma teoría extendida que incluye la relatividad especial: no hace falta cambiar nada.

Por otro lado, hablas de partículas desplazando bosones de Higgs, pero el mecanismo no es así: el espacio no está lleno de bosones de Higgs que haya que desplazar para moverse. Al principio dices, bien dicho, que es la interacción con el campo de Higgs, pero luego cambias a bosones de Higgs siendo "empujados" y volviendo a su posición original; creo que ahí tienes una confusión que invalida el resto de esa parte del argumento.


De: Angel
2012-07-09 09:19:21

Gerardo: bastante de acuerdo con tu comentario. Solo aclarar que sí que tenemos una teoría que explica muy bien la gravedad: la teoría de la relatividad general. El problema es que esa explicación no no sirve a escalas cuanticas. Coincido en que entender que es realmente el tiempo (y el espacio) son claves para el futuro desarrollo de la física. Teóricos como Lee Smolin o Julian Barbour intentan ir por ese camino, y parece que sus ideas empiezan a tener cada vez más repercusión (sobre todo cuando cada día esta más claro que la teoría de cuerdas es un callejón sin salida).

yury: pues ya lo ha dicho Pedro. La teoría cuántica de campos (y el ME es una aplicación de esa teoría) es intrinsicamente relativista (por ejemplo, todo campo es un invariante de Lorentz). Por tanto cualquier predicción del ME va a ser consistente con la relatividad especial.

Por cierto, mejor olvidate de la idea de que la masa de una partícula aumenta con la velocidad. Es una idea que se utilizaba al principio al estudiar relatividad, pero esta obsoleta (aunque todavía puede encontrarse en algunos manuales antiguos y en libros de divulgación). Basícamente se abandonó porque introducía problemas como que la masa inercial y la masa gravitatoria pudieran ser distinguibles. Solo hay una masa, la masa en reposo. Lo que cambia con la velocidad es el momento de la partícula.


De: stripTM
2012-07-09 09:20:44

Los bosones responsables del campo que inunda el espacio ¿son más estables que los generados en el LHC? ¿O es que se crean in destruyen constantemente?


De:
2012-07-09 16:35:10

Ángel, dos preguntas. Cuando dices que la teoría de cuerdas es un callejón sin salida ¿incluyes también a la teoría M? Yo pensaba que se estaban haciendo bastantes avances en ese sentido.
Supongo que no porque no solo hay cuerdas pero claro, como se le suele incluir dentro de las teorías de cuerdas...

La otra pregunta, si la masa no varía, ¿no sería suficiente con la mecánica clásica para explicar los efectos relativistas? Si el momento es m*v y la mecánica clásica ya tenía en cuenta "v" por fuerza la diferencia tiene que estar en "m".
Supongo que te refieres a que se comporta como si aumentara la masa aunque no necesariamente aumente.


De: josecb
2012-07-09 16:36:41

Ángel, dos preguntas. Cuando dices que la teoría de cuerdas es un callejón sin salida ¿incluyes también a la teoría M? Yo pensaba que se estaban haciendo bastantes avances en ese sentido.
Supongo que no porque no solo hay cuerdas pero claro, como se le suele incluir dentro de las teorías de cuerdas...

La otra pregunta, si la masa no varía, ¿no sería suficiente con la mecánica clásica para explicar los efectos relativistas? Si el momento es m*v y la mecánica clásica ya tenía en cuenta "v" por fuerza la diferencia tiene que estar en "m".
Supongo que te refieres a que se comporta como si aumentara la masa aunque no necesariamente aumente.


De: Yury Euceda
2012-07-10 07:54:12

Angel: Gracias por responder, pero necesito que leas mas lentamente lo siguiente y que me des una respuesta mas profunda que la anterior porque a mi me gusta pensar mucho en física y no quiere quedarme con la duda

Pues bien, creo que no han entendido algunos de mis puntos. Yo no tengo un conocimiento profundo de física pero si conozco la teoría electromagnética de maxwell, pero antes de que se descubriera el bosón de higgs me imaginé la existencia de algo similar a la del éter y rechazaba continuamente la conclusión del experimento de michaelson y morley... Además me planteaba como era posible que en un marco referencial acelerado se presentaran fenómenos como similares a la gravedad. Además me preguntaba cómo es posible que las partículas que viajan a velocidades cercanas a la luz adquirieran "masa" ¿de dónde? saldría esta masa... A la conclusión que llegué fue a que debía haber cierto "algo" que al interactuar con la materia nos diera la sensación de gravedad y que la partícula subatómica hipotética del gravitón NO EXISTE. Entonces me pregunté cómo es posible que los relojes atrasen a velocidades cercanas a la luz y llegué entre todas estas preguntas a la misma conclusión: Que debe existir cierto "algo" que impregna todo el espacio (algo como el éter).
Entonces pensé, cierta cantidad de materia en reposo debe interactuar de forma finita con ese "algo" y generar "masa" y luego cuando esta materia viaja a velocidades cercanas a la luz la cantidad de interacciones por unidad de tiempo se incrementan de tal forma que da la SENSACIÓN de una mayor "masa" (infinita en muchos casos). Ahora bien, al parecer algunas partículas tienen cierto "límite" de número de interacciones con ese campo y que hacen que no puedan rebasar la velocidad de la luz. De hecho la luz misma nos debería dar el número máximo de interacciones para una partícula conocida como el fotón. Debe haber alguna relación entre el tipo de partícula, la cantidad interacciones y unidad de tiempo, de modo que si aumentan las interacciones, la unidad de tiempo por evento disminuye y así poder obtener los efectos de los relojes en atraso para las partículas viajando a la velocidad de la luz. Como puedes ver, mis ideas no son del todo descabelladas pues en mi mente sin saberlo estaba buscando algo similar al boson de higgs que según algunos experimentos mentales podrían ser los responsables de toda la SENSACIÓN RELATIVISTA que nos aporta la TRE... y que además el mismo campo de higgs genere la existencia de los campos gravitatorios. Es decir, en mis experimentos mentales encuentro coherente el bosón de higgs con algunas de mis ideas pero en mis análisis al parecer es este bosón el responsable de la gravedad, la dilatación del tiempo y además de la misma inercia y nos permitiría unificar al fín todas las fuerzas... SALUDOS


De: azzurro
2012-07-10 09:56:53

Me asaltan una serie de preguntas, perdonad mi ignorancia porque seguro que alguna parece patafísica (¿para cuándo una "particula de Alfred Jarry"? Propongo que se llame "el Ubusón").

¿Qué relación existe entre la masa (esto es, la interacción de cada partícula con el Higgs) y la gravedad?
¿Podría darse el caso de que partículas muy masivas, tales como los bosones de la fuerza electrodébil o los gluones, no interactuaran con el campo gravitatorio, esto es, no deformaran el espacio; y que sólo ciertas partículas con masa fueran responsables de la gravedad?
Entiendo que el "enfriamiento" provocado por la expansión del espacio hiciera que el campo de Higgs se "manifestara". Pero ¿tiene que ser homogénea espacialmente tal manifestación? ¿influyó su no homogeneidad en la formación de galaxias?¿tiene que ser homogéneo a lo largo del tiempo el campo de Higgs? ¿Podría haber escapado cierta cantidad de "materia" a dicha manifestación, esto es, haberse alejado a una velocidad superior a la "cristalización" del campo?


De: azzurro
2012-07-10 11:59:37

Por cierto: leí en un libro que se llama "La ligereza del ser" de Frank Wilczek que las ideas de Higgs vienen de un "mecanismo" utilizado para la explicación de los superconductores: dicho mecanismo considera que los fotones se comportan como si "adquirieran masa" cuando atraviesan un superconductor (como si la velocidad de la luz fuera inferior dentro del superconductor), debido a la configuración del campo electromagnético. El campo electromagnético dentro de un superconductor sería el equivalente al campo de Higgs.
¿Hay alguna serie de El Tamiz que cuente ésto?


De: roquejose
2012-07-10 20:09:54

Muy interesante el artículo, como siempre! Un par de preguntas:
-Si el campo de higgs da masa a las partículas,también le dió masa a la singularidad del Big Bang ¿Sería entonces, como mínimo exactamente igual de viejo que el universo, o inclusive más viejo?
- ¿El campo de higgs está compuesto de bosones virtuales de Higgs? ¿Lo que se hace en el LHC es convertirlos mediante energía en reales para su estudio?
Muchísimas gracias.


De: maltes
2012-07-11 23:43:44

Sueño con lo que harán los ingenieros cuando sepamos manipular el campo de Higgs, porque si sobrevivimos a los golpes del azar lo conseguiremos seguro, os imagináis un cambio local de la dirección del campo, podríamos utilizar una linterna como propulsor de un cohete realmente rápido…


De: azzurro
2012-07-12 10:06:02

Y otra: ¿podría darse el caso de que el Higgs sólo diese masa a los bosones de la interacción débil pero no a los demás?
Y otra: ¿cómo se explica con el campo de Higgs la "oscilación" de neutrinos electrón, neutrinos muón y neutrinos tau?
Y otra: ¿cómo se explica con el campo de higgs la aparente ordenación en familias de masa de las partículas elementales?


De: Gonzalo
2012-07-13 16:11:04

Hola Angel, Pedro, y todos...
Angel, dices que: "Los efectos gravitatorios son comparables al resto de interacciones fundamentales unicamente en la escala de Planck, del orden de 10 elevado a -35 metros. Solo hay, que sepamos, dos fenomenos del universo en el que los fenomenos a esa escala resultan relevantes: en las cercanias de la singularidad de un agujero negro y en los primerísimos instantes posteriores al Big Bang (hasta 10 elevado a -44 segundos despues del inicio de la expansión)."
Yo no manejo fórmulas pero me gusta pensar y cuestionar para aprender, si estoy muy equivocado pido disculpas... Si lo que conocemos como "tiempo" empezó en el Big Bang y puede finalizar en un agujero negro, ¿qué relación hay entre tiempo, luz y gravedad?
De antemano muchas gracias y felicitaciones por tan excelente página y las ganas que le ponen a lo que hacen!


De: Gonzalo
2012-07-13 16:20:34

Hola Angel, Pedro, y todos...
Angel, dices que: "Los efectos gravitatorios son comparables al resto de interacciones fundamentales unicamente en la escala de Planck, del orden de 10 elevado a -35 metros. Solo hay, que sepamos, dos fenomenos del universo en el que los fenomenos a esa escala resultan relevantes: en las cercanias de la singularidad de un agujero negro y en los primerísimos instantes posteriores al Big Bang (hasta 10 elevado a -44 segundos despues del inicio de la expansión)."
Yo no manejo fórmulas pero me gusta pensar y cuestionar para aprender, si estoy muy equivocado pido disculpas... Si lo que conocemos como "tiempo" empezó en el Big Bang y puede finalizar en un agujero negro, ¿qué relación hay entre tiempo, luz y gravedad?
De antemano muchas gracias y felicitaciones por tan excelente página y las ganas que le ponen a lo que hacen. Felices vacaciones Pedro! cuidado con los osos ;)


De: Angel
2012-07-14 10:31:35

Perdonad que no haya podido contestar antes a las preguntas que me habeis hecho, pero esta semana ha sido complicada.

josecb: la definición relativista del momento no es m*v (aunque esa aproximación es valida si v es mucho menor que la velocidad de la luz). Tiene una dependencia algo distinta con la velocidad.

Respecto a la "teoría" de cuerdas (y si, incluyo a la teoría M en ella), considera lo que he dicho simplemente como la opinión de alguien que conoce ese campo desde lejos. Pero cuando uno empieza a escuchar cosas como que hay que redefinir lo que entendemos por ciencia por parte de algunos teoricos de las cuerdas, se me ponen los pelos de punta. Si quieres saber más sobre los enormes problemas de la teoría de cuerdas te recomiendo "The trouble with Physics" de Lee Smolin.

Yury: si te gusta pensar sobre física, antes de lanzarse a especular sobre nuevas ideas es fundamental entender muy bien las ideas ya establecidas. De lo contrario uno puede cometer errores conceptuales de base sin darse cuenta.

Ya he dicho que la idea de que la masa de una particula aumenta con la velocidad es completamente erronea, así que buscar un mecanismo para explicar un efecto que sabemos que no existe va a ser contraprudecente.

Por otro lado, empiezas diciendo que tus ideas parten de que no te crees el resultado de Michelson-Morley (que viene a decir que la velocidad de la luz es siempre la misma independientemente del marco de referencia), y acabas con que el bosón de Higgs podría justificar tus ideas. Pero el bosón de Higgs es una predicción de una teoría que en sus mismos fundamentos contiene la invariancia de la velocidad de la luz.

azurro: para explicar la formación de la estructura a gran escala del universo no hace falta meterse en complicaciones como inhomegeneidades del campo de Higgs. Las fluctuaciones cuanticas en la distribución de materia-energía en el universo primigenio, amplificadas durante la inflacción (y que de hecho hemos detectado en el fondo cósmico de microondas) permiten explicar la formación de galaxias. El modelo cosmológico estandar (que no es lo mismo que el modelo estandar) explica todo esto bastante bien. Todavia quedan muchos detalles por depurar, pero la cosa a grandes rasgos funciona.

Respecto a la relación entre el campo de Higgs y la gravedad, el modelo estandar no dice nada (pues no incluye a la gravedad). Desconozco si hay alguna hipotesis que los relacione de algún modo.

Limitar el mecanismo de Higgs a un tipo de particulas no le encuentro mucho sentido. Si el campo de Higgs solo actua sobre algunas, tendrías que incluir otro mecanismo para explicar la masa de las demás. Pero si la teoría, tal y como esta planteada, te permite explicar ya la masa de todas las partículas, ¿para que vas a complicarla de esa manera? De todos modos tu idea no es del todo descabellada, ya que los detalles que da la teoría acerca de como adquieren masa las particulas no es exactamente igual para todas.

Gonzalo: la mejor teoría que tenemos que relaciona tiempo, espacio, luz y gravedad es la Relatividad General. Un libro excelente sobre ella es "Einstein's Theory: a Rigorous Introduction to General Relativity for the Mathematically Untrained" de Øyvind Grøn y Arne Næss. Es una presentación rigurosa (no divulgativa) de la teoría, por lo que utiliza matemáticas. Lo bueno del libro es que te explica todas las herramientas matematicas que necesitas para entenderla: desde el nivel más simple (vectores, derivadas) hasta lo más complicado (geometria diferencial).


De: Gonzalo
2012-07-14 19:09:45

Hombre! debe ser que la respuesta es compleja para que me mandes a leer todo un libro cuyos mismos autores ya son una ecuación! Mal puedo empezar. Igual, gracias por la respuesta, trataré de buscar una explicación para "dummies".


De: Roquejose
2012-07-14 19:21:20

Muy interesante tu respuesta Ángel, te dejo un par de dudas que tengo:
-Si el campo de higgs da masa a las partículas,también le dió masa a la singularidad del Big Bang ¿Sería entonces, como mínimo exactamente igual de viejo que el universo, o inclusive más viejo?
- ¿El campo de higgs está compuesto de bosones virtuales de Higgs? ¿Lo que se hace en el LHC es convertirlos mediante energía en reales para su estudio?
- Si la singularidad que dió origen al universo era infinitamente densa y pequeña ¿Por qué no colapsó en un agujero negro? (según entiendo estaría por debajo del Radio de Schwarzschild) . Muchísimas gracias.


De: josecb
2012-07-15 11:12:07

Gracias Angel por las respuestas.


De: Angel
2012-07-15 12:27:19

Gonzalo: no recomiendo ese libro por que sí. Vale que los nombres son raros (los autores son escandinavos), pero es que esta escrito precisamente para gente que no sabe nada de matemáticas.

De todos modos, voy a intentar presentar la relatividad general en tres lineas: espacio y tiempo no son entidades independientes, sino que estan intimamente ligados en lo que se llama espacio-tiempo. Esta entidad no es estática, sino que puede curvarse. El modo en que se curva (la geometria del espacio-tiempo) depende del contenido y distribución de materia-energía. A su vez, la distribución de materia-energía depende de la geometría del espacio-tiempo (cómo se relacionan exactamente viene dado por las ecuaciones de campo de Einstein). La gravedad no es más que el efecto de la curvatura del espacio-tiempo. La luz, en el espacio-tiempo, sigue geodésicas (que vienen a ser el equivalente de lineas rectas en un espacio curvado).


De: azzurro
2012-07-17 09:50:36

¿Alguien se ha leído el último artículo del en Investigación y Ciencia en el que un método de cálculo derivado de los diagramas de Feynman considera el gravitón como semejante a 2 gluones?
Por cierto, que yo sólo he visto diagramas con Higgs asociados a bosones de la débil, y este tipo de colisión-descomposición es lo que han usado para detectarlo. A ver si salen otros ejemplos (aunque supongo que puede ser necesaria más energía y no debe ser trivial).


De: Friday
2012-07-22 20:43:46

Soy aprendiz de novato en física y a veces me pongo y que a fanfarronear con mis compañeros de trabajo intentando especular sobre bosones y esas cosas y queriéndoles explicar algo que no entiendo. ¿Alguien me puede ayudar a entender cómo interpreto que "la masa de un bosón sea de xxx Gev/C2"? ¿Cómo se come eso? Mi mente apenas alcanza a medio interpretar lo que significa la unidad metro/segundo para referirse a velocidad.


De: Pedro
2012-07-22 21:41:02

Friday, supongo que conoces E = mc^2. Si despejas la masa, m = E/c^2. La masa puede medirse, por tanto, en unidades de energía entre las de velocidad al cuadrado (de ahí el /c^2 en GeV/c^2). Y la energía puede medirse en eV (http://es.wikipedia.org/wiki/Electronvoltio, la energía que adquiere un electrón ser acelerado con una diferencia de potencial de 1 V); el GeV no es más que un múltiplo de eso. Así que GeV/c^2 es una unidad de masa expresada a partir de energía y la velocidad de la luz.


De: Friday
2012-07-24 04:26:53

Muchas gracias, Pedro. Ahora les diré a mis compañeros que lo entendí mediante un análisis propio y los pongo a pagar el café, jaja. Excelente tu página. Ya la recomendé a varias personas y comencé a leer la tabla periódica. Si me hubieses dado clases, hubiese aprendido física.


De: Juan Carlos
2012-08-01 17:02:29

https://francisthemulenews.wordpress.com/2012/07/31/atlas-observa-un-boson-de-higgs-con-126-gev-con-59-sigmas/


De: Día higgstórico en el CERN | Nomadic Odyssey
2012-10-12 22:52:28

[...] que quiera entender sobre el tema debería leerse este genial articulo del también genial “El Tamiz”. Explica con palabras sencillas y sin ecuaciones todo [...]


De: Pedro Covarubias A.
2013-01-28 20:43:08

a partir de la publicación de la masa aprox a 126 GeV/c2 realicé un diagrama con los datos del bosón Z°, W, H° y cuarktop deduciendo la existencia de una nueva partícula constituyente de éstas (salvo el W). estoy afinando detalles para su publicación, previo resguardo de mis derechos de autor. saludos y felicidades por su página.


De: ivan
2013-08-09 02:50:35

Y yo pregunto.......
Ahora que ya han tenido algún tiempo para jugar con el.
¿que tal encaja en el toro de garrett lisi?
Y si encaja ¿que significa


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