Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la Física estáta por el gran descubrimiento de la Partícula de bosón de Higgs; que lo lleví adelante la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, esta históric anoticia nos conducirá a seguir sosteniendo que El Universo se formócomo lo sostiene: La teoría de Higgs
explica cómo se agruparon las partículas para formar estrellas, planetas
e incluso vida. Sin la partícula de Higgs, el universo hubiera seguido
siendo una mezcla informe de partículas dando vueltas a la velocidad de
la luz, según detalla la idea.
La imagen muestra las huellas de dos fotones de alta energía, en un
experimento del tipo utilizado para determinar la presencia de
partículas subatómicas.
Representación de los rastros de huellas de una colisión
protón-protón medida en CMS de experiencia en la búsqueda de la bosón de
Higgs.
Stephen Hawking perdió apuesta sobre la existencia del Bosón de Higgs
Las implicancias que tiene el anuncio del CERN sobre el bosón de Higgs
Pequeñas diferencias en la masa esperada y la posible existencia de
más de una partícula de Higgs podrían generar cambios en el modelo
estándar.
El director general de la Organización Europea para la Investigación
Nuclear, Rolf Heuer, durante una conferencia de prensa en Meryn, Suiza,
jul 4 2012. Científicos de la Organización Europea para la Investigación
Nuclear (CERN, por su sigla en francés) han descubierto una nueva
partícula subatómica que podría ser el esquivo bosón de Higgs,
considerado crucial en la formación del universo e imaginado hace medio
siglo por el físico teórico Peter Higgs, al que debe su nombre. .
Científicos de la Organización Europea para la
Investigación Nuclear (CERN, por su sigla en francés) han descubierto
una nueva partícula subatómica que podría ser el esquivo bosón de Higgs,
considerado crucial en la formación del universo e imaginado hace medio
siglo por el físico teórico Peter Higgs.
"Hemos logrado un hito en nuestra comprensión de la naturaleza", dijo el miércoles el director general de CERN, Rolf Heuer, a científicos y medios de todo el mundo congregados cerca de Ginebra.
"El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs allana el camino para realizar estudios más detallados, con estadísticas más amplias, que identifiquen las propiedades de la nueva partícula, y probablemente arrojará luz sobre otros misterios de nuestro universo", agregó Heuer.
Dos investigaciones independientes de datos extraídos de la colisión de protones en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN produjeron resultados coincidentes que prácticamente confirman la existencia de la nueva partícula. No está claro si es exactamente el bosón que describió Higgs décadas atrás.
Heuer formuló una pregunta a los científicos reunidos en el auditorio del CERN: "Como hombre lego, diría que lo tenemos. ¿Ustedes estarían de acuerdo?". Un fuerte aplauso indicó el respaldo.
Para algunos, no hay dudas de que el descubrimiento es el bosón de Higgs. "El anuncio del CERN es más definitivo de lo que la mayoría de nosotros esperábamos", dijo Jim Al-Khalili de la Universidad de Surrey.
Higgs, miembro de la Universidad de Edimburgo y actualmente de 83 años, fue uno de los seis teóricos que postularon la existencia de un mecanismo por el cual la materia del universo ganó masa.
El propio Higgs argumentó que si hubiera un campo invisible responsable del proceso, debe estar conformado por partículas. La partícula es la emisaria del campo y prueba su existencia.
El y otros expertos estaban en el CERN para recibir la noticia de lo que, para complicación de muchos científicos, algunos calificaron como "la partícula de Dios" por su papel en la conversión del Big Bang en un universo vivo.
Claramente desbordado por una emoción que reflejaban sus ojos, Higgs dijo en el simposio: "Es algo increíble que esto haya pasado durante mi vida".
Luego, el físico dijo a Reuters que admira el trabajo de los miles de científicos e ingenieros que participaron en el experimento práctico y estadístico que, finalmente, confirmó lo que él y otros habían descripto matemáticamente.
Los científicos creen que la confirmación de la teoría de Higgs acelerará las investigaciones sobre la aún inexplicada "materia oscura" que creen que llena el Universo y sobre la posibilidad de que exista una cuarta o más dimensiones, o universos paralelos.
"No tenía ninguna expectativa de estar todavía vivo cuando eso pasara", dijo sobre la velocidad con la que los científicos hallaron evidencia. "Es muy gratificante (...) Para mí personalmente es sencillamente la confirmación de algo que hice hace 48 años", agregó.
Higgs predijo que nuevas investigaciones de equipos del CERN probablemente confirmarán que la partícula está al menos relacionada con su idea: "Sería muy raro si no es de alguna manera un bosón de Higgs".
"Para la física, de alguna manera, es el final de una era en la que se completa el Modelo Estándar", indicó Higgs sobre la teoría básica que los físicos usan actualmente para describir lo que entienden hasta el momento por un cosmos construido a partir de 12 partículas fundamentales y cuatro fuerzas.
El Gran Colisionador de Hadrones del CERN es el mayor y más poderoso acelerador de partículas del mundo. Dos rayos de protones son disparados en direcciones opuestas alrededor del ducto curvado de 27 kilómetros construido debajo de la frontera suiza-francesa para luego hacerlos chocar uno con otro.
Las colisiones, que simulan los momentos inmediatamente posteriores al Big Bang, arrojan señales de residuos recogidas por un vasto complejo de detectores y los datos son examinados por una serie de computadores.
Los dos equipos separados del CERN trabajaron independientemente con los datos, buscando pequeñas divergencias y pudieran traicionar la existencia del nuevo bosón, una clase de partícula nombrada por el colaborador indio de Albert Einstein, Satyendra Nath Bose.
Ambos equipos hallaron señales de la nueva partícula en alrededor de 125 a 126 voltios de gigaelectrones (GeV), una unidad de masa-energía. Eso lo hace entre 130 a 140 veces más pesado que un protón.
Los científicos que se esfuerzan por explicar la teoría han comparado a las partículas de Higgs con un grupo de paparazzis; mientras mayor sea la "celebridad" de una partícula que pasa, los bosones de Higgs tienden más a colocarse en su camino y desacelerarla, impartiéndole masa.
Pero una partícula como un fotón de luz no es de interés de los paparazzi y pasa fácilmente. Un fotón no tiene masa.
Al presentar los resultados, Joe Incandela del CERN mostró dos cúspides en un gráfico de residuos que llegaban a los detectores, que, dijo, revelaban la hasta ahora no vista presencia de la enigmática partícula. "Eso es lo que estamos seguros que es el (bosón de) Higgs", declaró un científico del
CERN.
"¡Es un bosón!", tituló el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología de Gran Bretaña en un comunicado sobre el rol de sus investigadores en la confirmación de la existencia de la partícula largamente buscada.
"El hecho de que nuestros dos equipos hayan llegado independientemente a los mismos resultados es muy poderoso", dijo a Reuters Oliver Buchmueller, físico de uno de los grupos de investigación.
"Sabemos que es un nuevo bosón. Pero aún tenemos que probar definitivamente que es el que predijo Higgs", añadió.
Los bosones son una de las dos clases fundamentales de partícula subatómica. Los otros bosones incluyen a los protones, asociados con la luz.
Se trata de la última pieza descubierta del Modelo Estándar, que describe la construcción fundamental del universo. El modelo es el equivalente físico de la teoría de la evolución para la biología.
Lo que los científicos no saben aún, tras los últimos hallazgos, es si la partícula que han descubierto es el bosón de Higgs tal y como se describe en el Modelo Estándar, si es una variante o si se trata de una partícula subatómica completamente nueva que podría obligar a revisar la teoría sobre la estructura fundamental de la materia.
Desde el punto de visto científico, las dos últimas posibilidades son las más emocionantes.
(Reporte adicional de Rosalba O'Brien en Londres y Sonali Paul en Melbourne; escrito por Alastair Macdonald. Editado en español por Carlos Aliaga y Ana Laura Mitidieri)
"Hemos logrado un hito en nuestra comprensión de la naturaleza", dijo el miércoles el director general de CERN, Rolf Heuer, a científicos y medios de todo el mundo congregados cerca de Ginebra.
"El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs allana el camino para realizar estudios más detallados, con estadísticas más amplias, que identifiquen las propiedades de la nueva partícula, y probablemente arrojará luz sobre otros misterios de nuestro universo", agregó Heuer.
Dos investigaciones independientes de datos extraídos de la colisión de protones en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN produjeron resultados coincidentes que prácticamente confirman la existencia de la nueva partícula. No está claro si es exactamente el bosón que describió Higgs décadas atrás.
Heuer formuló una pregunta a los científicos reunidos en el auditorio del CERN: "Como hombre lego, diría que lo tenemos. ¿Ustedes estarían de acuerdo?". Un fuerte aplauso indicó el respaldo.
Para algunos, no hay dudas de que el descubrimiento es el bosón de Higgs. "El anuncio del CERN es más definitivo de lo que la mayoría de nosotros esperábamos", dijo Jim Al-Khalili de la Universidad de Surrey.
Higgs, miembro de la Universidad de Edimburgo y actualmente de 83 años, fue uno de los seis teóricos que postularon la existencia de un mecanismo por el cual la materia del universo ganó masa.
El propio Higgs argumentó que si hubiera un campo invisible responsable del proceso, debe estar conformado por partículas. La partícula es la emisaria del campo y prueba su existencia.
El y otros expertos estaban en el CERN para recibir la noticia de lo que, para complicación de muchos científicos, algunos calificaron como "la partícula de Dios" por su papel en la conversión del Big Bang en un universo vivo.
Claramente desbordado por una emoción que reflejaban sus ojos, Higgs dijo en el simposio: "Es algo increíble que esto haya pasado durante mi vida".
Luego, el físico dijo a Reuters que admira el trabajo de los miles de científicos e ingenieros que participaron en el experimento práctico y estadístico que, finalmente, confirmó lo que él y otros habían descripto matemáticamente.
Los científicos creen que la confirmación de la teoría de Higgs acelerará las investigaciones sobre la aún inexplicada "materia oscura" que creen que llena el Universo y sobre la posibilidad de que exista una cuarta o más dimensiones, o universos paralelos.
EMOCION DE HIGGS
El
hallazgo podría ayudar a resolver contradicciones entre su modelo sobre
cómo funciona el mundo a nivel subatómico y la teoría de la gravedad de
Einstein."No tenía ninguna expectativa de estar todavía vivo cuando eso pasara", dijo sobre la velocidad con la que los científicos hallaron evidencia. "Es muy gratificante (...) Para mí personalmente es sencillamente la confirmación de algo que hice hace 48 años", agregó.
Higgs predijo que nuevas investigaciones de equipos del CERN probablemente confirmarán que la partícula está al menos relacionada con su idea: "Sería muy raro si no es de alguna manera un bosón de Higgs".
"Para la física, de alguna manera, es el final de una era en la que se completa el Modelo Estándar", indicó Higgs sobre la teoría básica que los físicos usan actualmente para describir lo que entienden hasta el momento por un cosmos construido a partir de 12 partículas fundamentales y cuatro fuerzas.
El Gran Colisionador de Hadrones del CERN es el mayor y más poderoso acelerador de partículas del mundo. Dos rayos de protones son disparados en direcciones opuestas alrededor del ducto curvado de 27 kilómetros construido debajo de la frontera suiza-francesa para luego hacerlos chocar uno con otro.
Las colisiones, que simulan los momentos inmediatamente posteriores al Big Bang, arrojan señales de residuos recogidas por un vasto complejo de detectores y los datos son examinados por una serie de computadores.
Los dos equipos separados del CERN trabajaron independientemente con los datos, buscando pequeñas divergencias y pudieran traicionar la existencia del nuevo bosón, una clase de partícula nombrada por el colaborador indio de Albert Einstein, Satyendra Nath Bose.
Ambos equipos hallaron señales de la nueva partícula en alrededor de 125 a 126 voltios de gigaelectrones (GeV), una unidad de masa-energía. Eso lo hace entre 130 a 140 veces más pesado que un protón.
Los científicos que se esfuerzan por explicar la teoría han comparado a las partículas de Higgs con un grupo de paparazzis; mientras mayor sea la "celebridad" de una partícula que pasa, los bosones de Higgs tienden más a colocarse en su camino y desacelerarla, impartiéndole masa.
Pero una partícula como un fotón de luz no es de interés de los paparazzi y pasa fácilmente. Un fotón no tiene masa.
Al presentar los resultados, Joe Incandela del CERN mostró dos cúspides en un gráfico de residuos que llegaban a los detectores, que, dijo, revelaban la hasta ahora no vista presencia de la enigmática partícula. "Eso es lo que estamos seguros que es el (bosón de) Higgs", declaró un científico del
CERN.
"¡Es un bosón!", tituló el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología de Gran Bretaña en un comunicado sobre el rol de sus investigadores en la confirmación de la existencia de la partícula largamente buscada.
"El hecho de que nuestros dos equipos hayan llegado independientemente a los mismos resultados es muy poderoso", dijo a Reuters Oliver Buchmueller, físico de uno de los grupos de investigación.
"Sabemos que es un nuevo bosón. Pero aún tenemos que probar definitivamente que es el que predijo Higgs", añadió.
Los bosones son una de las dos clases fundamentales de partícula subatómica. Los otros bosones incluyen a los protones, asociados con la luz.
TEORIA DE LA FORMACION DEL UNIVERSO
La teoría de Higgs
explica cómo se agruparon las partículas para formar estrellas, planetas
e incluso vida. Sin la partícula de Higgs, el universo hubiera seguido
siendo una mezcla informe de partículas dando vueltas a la velocidad de
la luz, según detalla la idea.Se trata de la última pieza descubierta del Modelo Estándar, que describe la construcción fundamental del universo. El modelo es el equivalente físico de la teoría de la evolución para la biología.
Lo que los científicos no saben aún, tras los últimos hallazgos, es si la partícula que han descubierto es el bosón de Higgs tal y como se describe en el Modelo Estándar, si es una variante o si se trata de una partícula subatómica completamente nueva que podría obligar a revisar la teoría sobre la estructura fundamental de la materia.
Desde el punto de visto científico, las dos últimas posibilidades son las más emocionantes.
(Reporte adicional de Rosalba O'Brien en Londres y Sonali Paul en Melbourne; escrito por Alastair Macdonald. Editado en español por Carlos Aliaga y Ana Laura Mitidieri)
Información de : Terra y Reuter.
Las implicancias que tiene el anuncio del CERN sobre el bosón de Higgs
Pequeñas diferencias en la masa esperada y la posible existencia de
más de una partícula de Higgs podrían generar cambios en el modelo
estándar.
SANTIAGO.- Esta madrugada, el Consejo Europeo para la Investigación
Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) reveló algunos de los
resultados de los programas ATLAS y CMS, dos proyectos científicos con
un objetivo común: encontrar el elusivo bosón de Higgs.
Los
resultados fueron los que se venían comentando hace algunos días: se
descubrió una nueva partícula "consistente con el bosón de Higgs", con
una seguridad de 5 sigma. Si bien la frase ya entrega algo de
información, todavía quedan algunas dudas de su significado.
¿Qué es el bosón de Higgs?
Es
una partícula derivada del modelo estándar de la física de partículas,
necesaria para que este modelo y los cálculos de la ciencia subatómica
calcen. Hasta hoy, era una partícula "teórica", es decir, nunca antes
vista, pero los resultados entregados por el CERN cambian el panorama.
Según
Claudio Falcón, docente del departamento de física de la Universidad de
Chile, el bosón de Higgs en sí es la "consecuencia de un mecanismo que
puede entregarle masa a partículas fundamentales", es decir, el producto
entre la interacción de dos partículas fundamentales.
Su
historia se remonta a mediados del siglo XX, cuando el físico Philip
Warren Anderson creó un modelo que podría describir cómo darle masa a
las partículas. Algunos años después, Peter Higgs, junto a otros cinco
científicos, notaron que podía ser aplicado al modelo
estándar, que "decía cosas que no podían ser, faltaba algo, faltaba un
mecanismo para generar masa". Así, tras unos ajustes, crearon el
"mecanismo Higgs", una parte clave del modelo estándar de física de
partículas.
Según publicó el CERN, hay una certeza de 5 sigma
de que la partícula anunciada hoy sea efectivamente el bosón de Higgs.
"En la física de partículas se quiere decir con la mayor certeza posible
que las mediciones son lo que dicen ser, y el corte es 5 sigma. Esto
significa que la confianza en el resultado es cinco veces mayor que la
desviación estándar típica del error. En términos prácticos significa
tener un 99,99993% de confianza de que lo que se vio es una nueva
partícula, que puede ser el bosón de Higgs. Es brutalmente confiable",
asegura Falcón.
La concordancia con el modelo
Según
las estimaciones del modelo estándar, el bosón de Higgs es visible por
una fracción minúscula de tiempo, por lo que lo que se está haciendo es
buscar una partícula que cumpla ciertas características que cumplen con
el modelo. "¿Cómo sabes que esto es lo que buscas? Porque tiene
características conocidas. En este caso, se estudia cómo decae la
partícula", explica el docente de la Universidad de Chile.
El
decaimiento, lo que se analiza en la mal llamada "partícula Dios" (el
concepto original era "goddamn particle", partícula maldita, y fue
cambiado por un editor a "God particle", partícula Dios), es lo que pasa
con ella después del breve periodo de tiempo en el que es visible. Lo
que podían observar los equipos de ATLAS y CMS era la desintegración de
Higgs en dos bosones Z o en dos fotones. "Estos no son los únicos
‘caminos’ para la partícula, podría haber otros más exóticos".
Esto lleva a la posibilidad de que no exista sólo un bosón de Higgs,
sino que sean varios. Por esto, la tarea actual es "caracterizar qué
tipo de decaimiento tiene para ver qué tipo de bosón de Higgs sería".
La
posible existencia de más partículas, sumado al hecho de que su masa
sería menor de la esperada (125 GeV, comparado con un rango que iba
entre 115 y 180 GeV), podrían generar algunos cambios en el modelo
estándar. "Probablemente ahora se va a ver cuál es la estructura fina,
cuál es el detalle de la interacción de las partículas. De todas formas,
esto iba a ser bueno si lo pillaban o no, porque de las dos maneras va a
generar nueva física y nuevos desafíos", asegura Falcón.
Stephen Hawking perdió apuesta sobre la existencia del Bosón de Higgs
CAMBRIDGE.- La confirmación por parte del CERN sobre el
descubrimiento de una partícula similar al Bosón de Higgs ha tenido
hablando a toda la comunidad científica durante esta jornada, incluso al
profesor Stephen Hawking. Sin embargo, el famoso astrofísico no
esperaba que lograra este hito, tanto que incluso apostó 100 dólares que
no descubrirían la partícula.
Hawking reveló esto en una entrevista concedida el medio BBC,
donde además explicó que los resultados presentados este miércoles son
una fuerte evidencia del Modelo Estándar que explica todos los
experimentos físicos hasta el momento.
El famoso físico
declaró que si bien "es un resultado muy importante y Peter Higgs se
merece el Nobel por este motivo", gran parte de los avances en esta área
provienen de experimentos con resultados diferentes a los que se
esperaban.
Debido a esto Hawking habría apostado hace un par
de años con Gordon King, de la Universidad de Michigan, que la partícula
de Higgs no sería encontrada. Como evidentemente no estaba en lo
cierto, el científico terminó la entrevista bromeando con la frase:
"parece que acabo de perder 100 dólares".
CERN califica de "histórico" el hallazgo de posible "partícula de Dios"
El Centro Europeo de Física de Partículas presentó los resultados de experimentos que prueban de la existencia de la partícula de Higgs, clave para entender la formación del Universo.
GINEBRA.- El director general del Centro Europeo de Física de Partículas
(CERN), Rolf Heuer, confirmó hoy que este centro de investigación ha
descubierto una nueva partícula muy similar a lo que se cree es el
"bosón de Higgs".
Esto supone un avance fenomenal "en nuestra comprensión de la naturaleza", declaró Heuer, quien calificó como "histórico" el hallazgo de la también conocida como "partícula de Dios".
"El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino para estudios más detallados, requiere mayores estadísticas, para escudriñar las propiedades de la nueva partícula. Además, es probable que haga la luz sobre otros misterios del Universo", comentó.
El CERN presentó hoy en una conferencia científica los resultados de los experimentos ATLAS y CMS, que buscan desde hace años de manera paralela, pero independiente, pruebas de la existencia de la partícula de Higgs, clave para entender la formación del Universo.
Con los resultados presentados hoy es prácticamente un hecho que la partícula anunciada corresponde a la descrita por Peter Higgs en los años sesenta, sobre la que reposa el Modelo Estándar de la Física de Partículas.
"Tenemos que sentirnos orgullosos y felices", agregó Heuer, para enseguida destacar que "esto es un inicio" y que "queda mucho trabajo" durante los próximos meses.
Los responsables del CERN decidieron ayer prolongar el funcionamiento del Gran Acelerador de Hadrones (LHC) durante tres meses más para recoger una mayor cantidad de datos y poder analizar las propiedades de la nueva partícula con más detalle y precisión.
El LHC debía apagarse en otoño, pero ahora seguirá al menos hasta finales de año para intentar confirmar con toda certeza que lo que se ha descubierto es el bosón de Higgs.
Esta partícula permite resolver diversas incertidumbres científicas sobre la formación del universo y aumenta la comprensión sobre la formación de la masa.
Esto supone un avance fenomenal "en nuestra comprensión de la naturaleza", declaró Heuer, quien calificó como "histórico" el hallazgo de la también conocida como "partícula de Dios".
"El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino para estudios más detallados, requiere mayores estadísticas, para escudriñar las propiedades de la nueva partícula. Además, es probable que haga la luz sobre otros misterios del Universo", comentó.
El CERN presentó hoy en una conferencia científica los resultados de los experimentos ATLAS y CMS, que buscan desde hace años de manera paralela, pero independiente, pruebas de la existencia de la partícula de Higgs, clave para entender la formación del Universo.
Con los resultados presentados hoy es prácticamente un hecho que la partícula anunciada corresponde a la descrita por Peter Higgs en los años sesenta, sobre la que reposa el Modelo Estándar de la Física de Partículas.
"Tenemos que sentirnos orgullosos y felices", agregó Heuer, para enseguida destacar que "esto es un inicio" y que "queda mucho trabajo" durante los próximos meses.
Los responsables del CERN decidieron ayer prolongar el funcionamiento del Gran Acelerador de Hadrones (LHC) durante tres meses más para recoger una mayor cantidad de datos y poder analizar las propiedades de la nueva partícula con más detalle y precisión.
El LHC debía apagarse en otoño, pero ahora seguirá al menos hasta finales de año para intentar confirmar con toda certeza que lo que se ha descubierto es el bosón de Higgs.
Esta partícula permite resolver diversas incertidumbres científicas sobre la formación del universo y aumenta la comprensión sobre la formación de la masa.
EFE
CERN califica de "histórico" el hallazgo de posible "partícula de Dios"
El
Centro Europeo de Física de Partículas presentó los resultados de
experimentos que prueban de la existencia de la partícula de Higgs,
clave para entender la formación del Universo. En la imagen, una
representación de los rastros de huellas de una colisión protón-protón
medida en CMS de experiencia en la búsqueda de la bosón de Higgs.
Qué es El Bosón de Higgs?
ResponderEliminarLa Enciclopedia Wikipedia nos dice:
El bosón de Higgs es una hipotética partícula subatómica que constituye el cuanto del campo de Higgs. Tanto él como su campo asociado están relacionados con el origen de la masa de las partículas elementales. Al bosón de Higgs se le denomina habitualmente la partícula de Dios o la partícula divina, debido al libro La partícula divina: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta? de Leon Lederman, ganador del premio Nobel de Física en 1988.
La existencia del bosón de Higgs fue predicha en 1964 como parte del mecanismo de Higgs, propuesto para explicar la masa de las partículas elementales del modelo estándar. En particular dicho mecanismo justifica la masa de los bosones vectoriales W y Z, que los diferencia de otros bosones que median interacciones fundamentales, como el fotón.
El bosón de Higgs recibe su nombre de Peter Higgs, que fue uno de los seis autores que en la década de 1960 desarrolló la idea del mecanismo ahora conocido por su nombre. Según el modelo estándar interacciona con todas las partículas con masa,2 no posee espín ni carga eléctrica o de color, y como su nombre indica es un bosón. Además es muy inestable y se desintegra rápidamente.
Debido a que su masa es presumiblemente muy grande, sólo puede ser detectado a altas energías en un acelerador de partículas. Este es uno de los objetivos principales del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, situado en Ginebra (Suiza), que comenzó sus experimentos en 2010. Anteriormente también se intentó en LEP (un acelerador previo del CERN) y en Tevatron (de Fermilab, situado cerca de Chicago en Estados Unidos).
El 4 de julio de 2012 se presentaron en el CERN los resultados preliminares de los análisis conjuntos de los datos tomados por el LHC en 2011 y 2012. Los dos principales experimentos del acelerador (ATLAS y CMS) anunciaron la observación de una nueva partícula «compatible con el bosón de Higgs», con una masa de unos 125 GeV/c2. El estudio de las propiedades de la nueva partícula, para confirmar si se trata efectivamente del bosón u otra posibilidad, necesita aún más tiempo y datos.
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
Introducción a la Partícula o Bosón de Higgs.
ResponderEliminarLa Enciclopedia Wikipedia, nos dice:
Introducción general
En la actualidad, prácticamente todos los fenómenos subatómicos conocidos quedan explicados mediante el modelo estándar, una teoría ampliamente aceptada sobre las partículas elementales y las fuerzas entre ellas. Sin embargo, en la década de 1960, cuando dicho modelo aún se estaba desarrollando, se observaba una contradicción aparente entre dos fenómenos. Por un lado, la fuerza nuclear débil entre partículas subatómicas podía explicarse mediante leyes similares a las del electromagnetismo –en su versión cuántica–. Por otro lado, dichas leyes implican que las partículas que actúen como intermediarias de la interacción –el fotón en el caso del electromagnetismo, las partículas W y Z en el caso de la fuerza débil– deben ser no masivas. Sin embargo, sobre la base de los datos experimentales, los bosones W y Z –que sólo eran una hipótesis entonces–, habían de ser masivos.3
En 1964 tres grupos de físicos publicaron de manera independiente una solución a este problema, que reconciliaba dichas leyes con la presencia de la masa. Esta solución, denominada posteriormente mecanismo de Higgs, explica la masa como el resultado de la interacción de las partículas con un campo que permea el vacío, denominado campo de Higgs. Peter Higgs fue en solitario uno de los proponentes de dicho mecanismo. En su versión más sencilla, este mecanismo implica que debe existir una nueva partícula asociada con las vibraciones de dicho campo, el bosón de Higgs. El nombre «bosón» hace referencia a una de las propiedades de esta partícula.
El modelo estándar quedó finalmente constituido haciendo uso de este mecanismo. En particular, todas las partículas masivas que lo constituyen interaccionan con este campo, y reciben su masa de él. Sin embargo, la existencia del bosón de Higgs es la única parte del mismo que aún necesita ser demostrada. Hasta la década de 1980 ningún experimento tuvo la energía necesaria para comenzar a buscarlo, dado que la masa que se estimaba que podría tener era demasiado alta –cientos de veces la masa del protón–. El Gran Colisionador de Hadrones o LHC, inaugurado en 2008, fue construido con el objetivo principal de encontrarlo.
A finales de 2011, dos de los experimentos llevados a cabo en el LHC aportaron indicios de la existencia del bosón alrededor de 125 GeV/c2 –unas 125 veces la masa del protón–. En julio de 2012, el CERN anunció la detección de una nueva partícula con propiedades consistentes con las esperadas para el bosón de Higgs.1
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
Historia del Bosón de Higgs
ResponderEliminarLa Enciclopedia Wikipedia nos dice:
Los físicos de partículas creen que la materia está hecha de partículas fundamentales cuyas interacciones están mediadas por partículas de intercambio conocidas como partículas portadoras. A comienzos de la década de 1960 habían sido descubiertas o propuestas un número de estas partículas, junto con las teorías que sugieren cómo se relacionaban entre sí. Sin embargo era conocido que estas teorías estaban incompletas. Una omisión era que no podían explicar los orígenes de la masa como una propiedad de la materia. El teorema de Goldstone, relacionando con la simetría continua dentro de algunas teorías, también parecían descartar muchas soluciones obvias.4
El mecanismo de Higgs es un proceso mediante el cual los bosones vectoriales pueden obtener masa invariante sin romper explícitamente invariancia de gauge. La propuesta de ese mecanismo de ruptura espontánea de simetría fue sugerida originalmente en 1962 por Philip Warren Anderson5 y, en 1964, desarrollada en un modelo relativista completo de forma independiente y casi simultáneamente por tres grupos de físicos: por François Englert y Robert Brout;6 por Peter Higgs;7 y por Gerald Guralnik, C. R. Hageny Tom Kibble (GHK).8 Las propiedades del modelo fueron adicionalmente consideradas por Guralnik en 19659 y Higgs en 1966.10 Los papeles mostraron que cuando una teoría de gauge es combinada con un campo adicional que rompe espontáneamente la simetría del grupo, los bosones de gauge pueden adquirir consistentemente una masa finita. En 1967, Steven Weinberg y Abdus Salam fueron los primeros en aplicar el mecanismo de Higgs a la ruptura de la simetría electrodébil y mostraron cómo un mecanismo de Higgs podría ser incorporado en la teoría electrodébil de Sheldon Glashowde,11 12 13 en lo que se convirtió en el modelo estándar de física de partículas.
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
Continuación de la Historia deel Bosón de Higgs.
ResponderEliminarLa Enciclopedia Wikipedia nos dice:
Los tres artículos escritos en 1964 fueron reconocidos como un hito durante la celebración del aniversario 50º de la Physical Review Letters.14 Sus seis autores también fueron galardonados por su trabajo con el Premio de J. J. Sakurai para física teórica de partículas15 (el mismo año también surgió una disputa; en el evento de un Premio Nobel, hasta 3 científicos serían elegibles, con 6 autores acreditados por los artículos).16 Dos de los tres artículos del PRL (por Higgs y GHK) contenían ecuaciones para el hipotético campo que eventualmente se conocería como el campo de Higgs y su hipotético cuanto, el bosón de Higgs. El artículo subsecuente de Higgs, de 1966, mostró el mecanismo de decaimiento del bosón; sólo un bosón masivo puede decaer y las desintegraciones pueden demostrar el mecanismo.
En el artículo de Higgs el bosón es masivo, y en una frase de cierre Higgs escribe que "una característica esencial" de la teoría "es la predicción de multipletes incompletos de bosones escalares y vectoriales". En el artículo de GHK el bosón no tiene masa y está desacoplado de estados masivos. En los exámenes de 2009 y 2011, Guralnik afirma que en el modelo GHK el bosón es sólo en una aproximación de orden más bajo, pero no está sujeta a ninguna restricción y adquiere masa a órdenes superiores y agrega que el artículo de GHK fue el único en mostrar que no hay ningún bosón de Goldstone sin masa en el modelo y en dar un completo análisis del mecanismo general de Higgs.17 18
Además de explicar cómo la masa es adquirida por bosones de vector, el mecanismo de Higgs también predice la relación entre las masas de los bosones W y Z, así como sus acoplamientos entre sí y con el modelo estándar de quarks y leptones. Posteriormente, muchas de estas predicciones han sido verificados por precisas mediciones en los colisionadores LEP y SLC, abrumadoramente confirmando que algún tipo de mecanismo de Higgs tiene lugar en la naturaleza,19 pero aún no se ha descubierto la manera exacta por la que sucede. Se espera que los resultados de la búsqueda del bosón de Higgs proporcione evidencia acerca de cómo esto es realizado en la naturaleza.
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
Las propiedades del Bosón de Higgs
ResponderEliminarLa Enciclopedia Wikipedia nos dice: Propiedades
Resumen de las interacciones entre las partículas del modelo estándar.
Muchas de las propiedades del bosón de Higgs, tal y como se describe en el modelo estándar, están totalmente determinadas. Como su nombre indica, es un bosón con espín 0 (lo que se denomina un bosón escalar). No posee carga eléctrica ni carga de color por lo que no interacciona con el fotón ni con los gluones. Sin embargo interacciona con todas las partículas del modelo que poseen masa: los quarks, los leptones cargados y los bosones W y Z de la interacción débil. Sus constantes de acoplo, que miden como de intensa es cada una de esas interacciones, son conocidas: su valor es mayor cuanto mayor es la masa de la partícula correspondiente. En la versión original del modelo estándar, no se incluía la masa de los neutrinos ni, por tanto, una interacción entre estos y el Higgs. Aunque ésta podría explicar la masa de los neutrinos, en principio su origen puede tener una naturaleza distinta.20 El bosón de Higgs es además su propia antipartícula.
El modelo estándar no predice sin embargo la masa del Higgs, que ha de ser medida experimentalmente; tampoco el valor de algunos parámetros que dependen ésta: las constantes de acoplo del Higgs consigo mismo –que miden como de intensamente interaccionan dos bosones de Higgs entre sí– o su vida media. En primera aproximación, la masa del Higgs puede tomar cualquier valor. Sin embargo la consistencia matemática del modelo estándar impone cotas inferiores entre 85 y 130 GeV/c2, y cotas superiores entre 140 y 650 GeV/c2. 21 Los experimentos llevados a cabo en los aceleradores LEP y Tevatron, y posteriormente en el LHC, han impuesto cotas experimentales para el valor de la masa del Higgs –siempre asumiendo el comportamiento del modelo estándar–. En julio de 2012 los dos experimentos del LHC efectuando búsquedas del Higgs, ATLAS y CMS, presentaron resultados que excluyen valores de la masa fuera del intervalo entre 123–130 GeV/c2 según ATLAS, y 122,5–127 GeV/c2 según CMS (ambos rangos con un 95% de nivel de confianza).22 23 Además, anunciaron el descubrimiento de un bosón con propiedades compatibles con las del Higgs, con una masa de aproximadamente 125–126 GeV/c2. Su vida media con esa masa sería aproximadamente 10−22 s, una parte en diez mil trillones de un segundo.
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui