Si todavía no has entendido lo que es la famosa partícula descubierta por el CERN, aún tienes una oportunidad. Te ofrecemos una explicación animada de la Física más elemental en torno al bosón de Higgs.
#8:
#1 Un intento de explicar lo que es el bosón de Higgs.
Lo primero, qué es un electrón. La gente se imagina una bolita pequeñita y cargada que gira sobre sí mismo. Pues no, no es eso. Los físicos creemos que el electrón es una excitación (fluctuación o vibración) localizada del campo electrón. El campo electrón permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el vacío del campo electrón permea todo el universo, pero es lo mismo). Las excitaciones del campo electrón en las regiones donde no hay ningún electrón (el vacío) se llaman partículas virtuales; como el electrón tiene una antipartícula llamada positrón, estas excitaciones virtuales son pares electrón-positrón virtuales. Sabemos que existen y hemos medido sus efectos (por ejemplo, afectan a los niveles atómicos de los electrones en los átomos). Ahora bien, por qué hay un número finito de electrones en el universo. Pues porque el Big Bang produjo un número finito de excitaciones localizadas tipo partícula electrón y como esta partícula es estable y no puede desintegrarse en nada, dichas excitaciones localizadas o partículas se han conservado hasta hoy en día.
Ahora podemos pasar al bosón de Higgs. ¿La gente se imagina el Higgs como una bolita pequeñita y neutra que no gira sobre sí misma? No lo sé, pero como en el caso del electrón, no es eso. Los físicos creemos que el bosón de Higgs es una excitación (fluctuación o vibración) localizada del campo de Higgs. El campo de Higgs permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el vacío del campo de Higgs permea todo el universo, pero es lo mismo). Las excitaciones del campo de Higgs en las regiones donde no hay ningún bosón de Higgs (el vacío) se llaman partículas virtuales; como el bosón de Higgs es idéntico a su antipartícula, estas excitaciones virtuales son bosones de Higgs virtuales. Sabemos que existen y resulta que las partículas masivas tienen masa porque interaccionan con estos Higgs virtuales (adquieren masa al interaccionar con el vacío del campo). Por qué no hay Higgs por todos lados y su masa total no afecta a la masa-energía del universo. Muy sencillo, el Higgs es una partícula con mucha masa y por tanto inestable, desintegrándose casi instantáneamente en partículas de menor masa (lo mismo le pasa al quark top y a las demás partículas con masa grande). Por ello, en el universo entero no hay ninguna excitación localizada estable de tipo partícula de Higgs. Para poder observar una partícula del campo de Higgs hay que excitar el campo con mucha energía (en una colisión protón-protón del LHC, por ejemplo) y la excitación resultante es inestable y se desintegra en unas billonésimas de billonésima de segundo en otras partículas (excitaciones de otros campos).
Desde el punto de vista de la teoría de campos no hay diferencia significativa en la relación entre la partícula llamada electrón y el campo electrón (que tiene cuatro componentes en dos parejas) y la relación entre el bosón de Higgs y el campo de Higgs (que a baja energía tiene una sola componente). Obviamente, uno tiene carga y el otro es neutro, uno es estable y el otro inestable. Pero conceptualmente tan partícula es uno como el otro. Si alguien afirma que "entiende" o intuye qué es un electrón, debe también entender o intuir qué es un bosón de Higgs.
Yo sé que entender qué es un vacío cuántico y por qué es un "mar" repleto de partículas virtuales es difícil, pero no hay diferencia conceptual, repito, entre el vacío del campo electrón y el vacío del campo de Higgs. El segundo no es más misterioso que el primero. Aunque ambos son muy misteriosos para quien quiere verlos desde un punto de vista clásico.
Espero haber ayudado algo. Pido perdón si lo he complicado más.
#4:
#2 No es un microondas, aunque ahora que lo dices, sí, puede inducir a confusión. Hay algunos fallitos de ese tipo, pero sed benevolentes, que es el primero que hacemos. Mejoraremos
#21:
#9#11#12 ¿Por qué unas partículas interaccionan más que otras con el vacío del campo de Higgs (o con los Higgs virtuales)? Nadie lo sabe. Nadie sabe por qué la realidad es como es, por qué hay tres generaciones de partículas (de masa creciente), por qué hay dos leptones y dos quarks en cada generación y por qué tienen las propiedades que tienen.
Todos los físicos esperamos que algún día (me gustaría estar vivo para disfrutarlo) se descubra la respuesta gracias a alguna teoría unificadora que explique todos estos detalles, incluido por qué hay un campo de Higgs y por qué las partículas interaccionan como lo hacen con el vacío de dicho campo. Pero ahora mismo nadie lo sabe.
Por ejemplo, no sé si ya lo sabes, el quark top tiene un acoplamiento (de Yukawa con el campo de Higgs) igual a la unidad (con un error del orden de un 1%). La masa del top es 1*v/sqrt(2), donde v es la energía a la que se condensa el campo de Higgs (246 GeV). Las demás partículas tienen valores más pequeños del acoplamiento. ¿Por qué el neutrino tiene un acoplamiento tan pequeñísimo comparado con la unidad? Nadie lo sabe. Ni siquiera sabemos si el Higgs también le da masa a los neutrinos, podría ser que sí o podría ser que no.
Hay muhas cosas que ignoramos. La física es apasionante porque poco a poco vamos desvelando los secretos de la Naturaleza.
#3:
El bosón de Higgs es una partícula subatómica que permite que otras partículas elementales tengan masa, de modo que ocupan un lugar en el espacio (materia).
Me parece un video sencillo y muy gráfico.
#43:
#29 "¿masa ... es de naturaleza inercial?" Sí, es masa inercial, el modelo estándar (SM) no incluye a la gravedad con lo que el concepto de masa (como carga) gravitatoria no está comprendido por el SM.
"masa inercial y gravitatoria es lo mismo" Ese es el principio de equivalencia de Einstein, que es un principio clásico. No se sabe si es correcto a nivel cuántico (para campos gravitatorios débiles lo es, pero no se sabe si lo es para campos gravitatorios fuertes que requieren una versión cuántica de la gravedad).
"¿qué papel juega la gravitación en todo esto? ¿seguimos dejándola aparte?" No juega ningún papel. Se la deja aparte como siempre. Nada cambia.
"¿por qué el valor de la constante gravitatoria es el que es y no otro?" Nadie lo sabe, ni siquiera se sabe por qué la constante de estructura fina vale lo que vale o por qué la constante de acoplamiento de la QCD vale lo que vale, etc. Solo un teoría (de todo) que unifique todas las interacciones permitirá llegar a responder a estas preguntas.
"¿el campo de Higgs dará respuesta también a eso?" El campo de Higgs el martes respondía las mismas preguntas que el jueves, tras el anuncio del descubrimiento de la partícula de Higgs. Dicho campo no dará respuesta a ninguna de tus preguntas sobre la gravedad pues no tiene nada que ver con la gravedad.
Espero haber aclarado algo este espinoso y difícil tema. Sin gravedad cuántica, la gravedad está fuera del SM .
#10:
#8 A mi que ya me he leído una decena de explicaciones para tontos me has ayudado a profundizar, pero para el que empiece lo de la bolita girando creo que es más útil. Entiendo que quizás a los físicos os jode eso de las bolitas y tal, pero bueno a los diseñadores también les jode que uséis la Comic Sans
#24:
#14 El campo de Higgs es un campo no lineal, es decir, es un campo que puede interaccionar consigo mismo. Esto no es nada exótico. El campo gluón de la QCD también es no lineal y los gluones pueden interaccionar con otros gluones. De igual manera, los bosones de Higgs pueden interaccionar con los bosones de Higgs virtuales del vacío y adquieren masa.
La verdad sea dicha, en los detalles está el secreto, los bosones de Higgs interaccionan con el campo de Higgs de una manera diferente al resto de las partículas (pues no podemos hablar de acomplamientos de Yukawa para el Higgs como sí podemos hacerlo para los quarks y leptones). Pero si obviamos este pequeño (o gran detalle para los físicos teóricos y matemáticos), el mecanismo por el que un Higgs adquiere masa es muy parecido al de cualquier otra partícula. La partícula de Higgs está rodeada del vacío del campo de Higgs (una nube de Higgs virtuales) que provoca que adquieran masa.
El bosón de Higgs es una partícula subatómica que permite que otras partículas elementales tengan masa, de modo que ocupan un lugar en el espacio (materia).
#3 Muy bien: la masa de las partículas depende de cuánto interaccionan con el bosón de Higgs, pero ¿de dónde saca el bosón de Higgs su propia masa entonces?
Está muy mal visto y uno queda como un paleto si dice esto, pero la teoría no tiene sentido alguno, por más que algunas ecuaciones funcionen muy bien, así que no os sintáis mal si no lo entendéis, porque nadie lo entiende de verdad. Y sí, soy físico.
#12 Entonces no te dirán, sino que te dirás #14 La saca de que interacciona consigo mismo. Menudo físico que no distingue entre "no se entiende" y "es contrario a la intuición" jejejeje...
#14 El campo de Higgs es un campo no lineal, es decir, es un campo que puede interaccionar consigo mismo. Esto no es nada exótico. El campo gluón de la QCD también es no lineal y los gluones pueden interaccionar con otros gluones. De igual manera, los bosones de Higgs pueden interaccionar con los bosones de Higgs virtuales del vacío y adquieren masa.
La verdad sea dicha, en los detalles está el secreto, los bosones de Higgs interaccionan con el campo de Higgs de una manera diferente al resto de las partículas (pues no podemos hablar de acomplamientos de Yukawa para el Higgs como sí podemos hacerlo para los quarks y leptones). Pero si obviamos este pequeño (o gran detalle para los físicos teóricos y matemáticos), el mecanismo por el que un Higgs adquiere masa es muy parecido al de cualquier otra partícula. La partícula de Higgs está rodeada del vacío del campo de Higgs (una nube de Higgs virtuales) que provoca que adquieran masa.
#2 No es un microondas, aunque ahora que lo dices, sí, puede inducir a confusión. Hay algunos fallitos de ese tipo, pero sed benevolentes, que es el primero que hacemos. Mejoraremos
#4 Enhorabuena aberron!!! Es un gusto saber que hay gente haciendo este tipo de cosas en España. A mí el vídeo me ha parecido muy bueno. Está muy bien hecho.
#4 Con respecto a la fuerza nuclear fuerte, el video es confuso tambien, el "cientifico" esta intentando separar el nucleo de los electrones... eso es fuerza electrica, si intentase desmenuzar el nucleo entonces sí sería una fuerza fuerte.
#4 Comentar además que "la fuerza es tan grande"... no lo es tanto. Es ENORME en términos de lo minúsculo. En términos absolutos, las colisiones producidas por el LHC tienen la fuerza de un mosquito.
Para hacerse una idea... es como dar una palmada. La fueza será muchísimo más grande que la de una colisión del LHC. Eso sí, si sustituyes una de las palmas por una aguja, la fuerza es la misma, pero muchísimo más concentrada, y a la otra palma no le iba a hacer nada de gracia.
Es una explicación muy burda, pero sirve para explicar un poco por qué es impresionante que el LHC consiga que el choque de dos protones tenga la fuerza de un mosquito.
#29 "¿masa ... es de naturaleza inercial?" Sí, es masa inercial, el modelo estándar (SM) no incluye a la gravedad con lo que el concepto de masa (como carga) gravitatoria no está comprendido por el SM.
"masa inercial y gravitatoria es lo mismo" Ese es el principio de equivalencia de Einstein, que es un principio clásico. No se sabe si es correcto a nivel cuántico (para campos gravitatorios débiles lo es, pero no se sabe si lo es para campos gravitatorios fuertes que requieren una versión cuántica de la gravedad).
"¿qué papel juega la gravitación en todo esto? ¿seguimos dejándola aparte?" No juega ningún papel. Se la deja aparte como siempre. Nada cambia.
"¿por qué el valor de la constante gravitatoria es el que es y no otro?" Nadie lo sabe, ni siquiera se sabe por qué la constante de estructura fina vale lo que vale o por qué la constante de acoplamiento de la QCD vale lo que vale, etc. Solo un teoría (de todo) que unifique todas las interacciones permitirá llegar a responder a estas preguntas.
"¿el campo de Higgs dará respuesta también a eso?" El campo de Higgs el martes respondía las mismas preguntas que el jueves, tras el anuncio del descubrimiento de la partícula de Higgs. Dicho campo no dará respuesta a ninguna de tus preguntas sobre la gravedad pues no tiene nada que ver con la gravedad.
Espero haber aclarado algo este espinoso y difícil tema. Sin gravedad cuántica, la gravedad está fuera del SM .
#1 Un intento de explicar lo que es el bosón de Higgs.
Lo primero, qué es un electrón. La gente se imagina una bolita pequeñita y cargada que gira sobre sí mismo. Pues no, no es eso. Los físicos creemos que el electrón es una excitación (fluctuación o vibración) localizada del campo electrón. El campo electrón permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el vacío del campo electrón permea todo el universo, pero es lo mismo). Las excitaciones del campo electrón en las regiones donde no hay ningún electrón (el vacío) se llaman partículas virtuales; como el electrón tiene una antipartícula llamada positrón, estas excitaciones virtuales son pares electrón-positrón virtuales. Sabemos que existen y hemos medido sus efectos (por ejemplo, afectan a los niveles atómicos de los electrones en los átomos). Ahora bien, por qué hay un número finito de electrones en el universo. Pues porque el Big Bang produjo un número finito de excitaciones localizadas tipo partícula electrón y como esta partícula es estable y no puede desintegrarse en nada, dichas excitaciones localizadas o partículas se han conservado hasta hoy en día.
Ahora podemos pasar al bosón de Higgs. ¿La gente se imagina el Higgs como una bolita pequeñita y neutra que no gira sobre sí misma? No lo sé, pero como en el caso del electrón, no es eso. Los físicos creemos que el bosón de Higgs es una excitación (fluctuación o vibración) localizada del campo de Higgs. El campo de Higgs permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el vacío del campo de Higgs permea todo el universo, pero es lo mismo). Las excitaciones del campo de Higgs en las regiones donde no hay ningún bosón de Higgs (el vacío) se llaman partículas virtuales; como el bosón de Higgs es idéntico a su antipartícula, estas excitaciones virtuales son bosones de Higgs virtuales. Sabemos que existen y resulta que las partículas masivas tienen masa porque interaccionan con estos Higgs virtuales (adquieren masa al interaccionar con el vacío del campo). Por qué no hay Higgs por todos lados y su masa total no afecta a la masa-energía del universo. Muy sencillo, el Higgs es una partícula con mucha masa y por tanto inestable, desintegrándose casi instantáneamente en partículas de menor masa (lo mismo le pasa al quark top y a las demás partículas con masa grande). Por ello, en el universo entero no hay ninguna excitación localizada estable de tipo partícula de Higgs. Para poder observar una partícula del campo de Higgs hay que excitar el campo con mucha energía (en una colisión protón-protón del LHC, por ejemplo) y la excitación resultante es inestable y se desintegra en unas billonésimas de billonésima de segundo en otras partículas (excitaciones de otros campos).
Desde el punto de vista de la teoría de campos no hay diferencia significativa en la relación entre la partícula llamada electrón y el campo electrón (que tiene cuatro componentes en dos parejas) y la relación entre el bosón de Higgs y el campo de Higgs (que a baja energía tiene una sola componente). Obviamente, uno tiene carga y el otro es neutro, uno es estable y el otro inestable. Pero conceptualmente tan partícula es uno como el otro. Si alguien afirma que "entiende" o intuye qué es un electrón, debe también entender o intuir qué es un bosón de Higgs.
Yo sé que entender qué es un vacío cuántico y por qué es un "mar" repleto de partículas virtuales es difícil, pero no hay diferencia conceptual, repito, entre el vacío del campo electrón y el vacío del campo de Higgs. El segundo no es más misterioso que el primero. Aunque ambos son muy misteriosos para quien quiere verlos desde un punto de vista clásico.
Espero haber ayudado algo. Pido perdón si lo he complicado más.
#8 A mi que ya me he leído una decena de explicaciones para tontos me has ayudado a profundizar, pero para el que empiece lo de la bolita girando creo que es más útil. Entiendo que quizás a los físicos os jode eso de las bolitas y tal, pero bueno a los diseñadores también les jode que uséis la Comic Sans
#8 Me has dado unas ganas brutales de repasar todo lo que sé (y leer sobre lo que desconozco) sobre física. Gracias por tu explicación, me ha parecido útil (pero muy complicada para todo aquél que no haya leído sobre física antes).
#8 ¿Y se sabe algo de qué relación tiene todo esto con la relatividad?
Cuando una partícula aumenta su velocidad aumenta su masa. ¿A más velocidad más interacción con el campo de Higgs? ¿Cuanto más rápido se mueve una partícula en el espacio, más "resistencia" le crea el campo de Higgs?
¿Qué tiene que ver el Higgs con la relación espacio tiempo? Cuando una partícula se mueve más rápido en el espacio se mueve más lenta en el tiempo. Un fotón se mueve a velocidad c en el espacio, pero el tiempo no pasa para él. ¿Es el mismo Higgs el que puede hacer "resistencia" en la dimensión temporal, haciendo el efecto contrario que en la espacial: que disminuya su resistencia según aumenta la velocidad de la partícula?
#26 No te sé responder pero sí puntualizar: no aumenta su masa, aumenta su momento lineal. El momento lineal clásico en mecánica newtoniana, el que conocemos todos, es m·v, pero en otras mecánicas esta proporcionalidad no se cumple. Sirva como ejemplo que un fotón tiene momento lineal pero no masa (que yo sepa ).
#26 El modelo estándar es relativista, lo cual quiere decir que contempla cualquier efecto que tenga que ver con la relatividad. En realidad es sólo la relatividad especial o restringida, pero dado que el efecto que tú mencionas (con las puntualizaciones de #28) se deriva de ella, pues entonces estará recogido en cualquier cálculo sobre cómo el campo de Higgs interacciona con las partículas.
Si ya entras en efectos de la relatividad general: No, el campo de Higgs no puede explicarlos ni tampoco pretende hacerlo, necesitamos algo más (teoría del todo?).
#26Cuando una partícula aumenta su velocidad aumenta su masa. ¿A más velocidad más interacción con el campo de Higgs? ¿Cuanto más rápido se mueve una partícula en el espacio, más "resistencia" le crea el campo de Higgs?
¿Será que al acercarse las partículas a la velocidad de la luz se llega a una especie de "barrera del sonido" pero en el campo Higgs? http://es.wikipedia.org/wiki/Barrera_del_sonido
#26 La masa se refiere a lo que antiguamente se llamaba "masa en reposo" y que ahora solo se llama "masa" a secas, es decir, a la m en la fórmula relativista E^2 = p^2 c^2 + m^2 c^4. Al aumentar la velocidad m no cambia, solo cambia p.
"¿Qué tiene que ver el Higgs con la relación espacio tiempo?" La teoría cuántica de campos es relativista y cumple la relatividad, así que no hay una relación (o no hay más relación que la que puede haber con un electrón o con un fotón).
Quizás te refieres al o tienes en mente el Zitterbewegung que menciona Roger Penrose en su libro "The Road to Reality" (Zee también lo menciona en "QFT in a Nutshell" y otros). No quiero liar la cosa aquí, pero esta interpretación del movimiento en zig-zag de las partículas no gusta a la mayoría de los físicos.
#8 A mí tu comentario me parece brillante. No terminaba de entender lo de las pelotitas volando por ahí ofreciendo resistencia, y cómo no es posible verlas si ya están ahí, pululando, dando masa, sin un acelerador.
Claro que si intento meter spines en la foto me explota la cabeza, pero bueno
#8 Voy a menear esta noticia sólo por tu comentario. Chapéu! Enhorabuena por tu blog, leo cada uno de tus artículos aunque me pierda en muchos de ellos.
#35 A veces no se puede hacer caso a lo que dicen los periodistas (científicos) y cómo interpretan las cosas con palabras para evitar la jerga científica. A veces se les va un poco la olla...
La noticia a la que te refieres hace referencia a un artículo publicado en Nature ( http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7348/full/nature10104.html ). En dicho artículo se estudia el momento dipolar eléctrico (EDM) del electrón y se descubre que su valor es muy pequeño, por tanto la distribución de carga eléctrica alrededor de un electrón tiene forma esférica. Eso no significa que el electrón tenga forma esférica. Las correcciones cuánticas a la carga del electrón nos dicen que debe tener un EDM muy pequeño, pero que muy pequeño, pero distinto de cero (un valor más o menos de 10^-30 e cm). En el artículo de Nature se mide un valor máximo de más o menos 10^-28 e cm. Es un gran trabajo técnico, pero no implica que el electrón sea una esfera.
#8 La explicación está muy bien, pero si me permites poner una pega, lo de imaginarse al electrón o al bosón (o a la partícula que sea) como una excitación de determinado campo infinito y encima tener que pensar que hay varios tipos de campos, es una complicación innecesaria. Creo que para la gente es más fácil la abstracción "corpúsculo" que la "onda", por así decirlo. Otra cosa sería que fuera estrictamente necesario pensar en campos y ondas para la explicación, pero creo que no es el caso.
A fin de cuentas, uno se representa las cosas en la imaginación de la manera más comprensible; tampoco un "campo" es una especie de sábana con bultos o un conjunto de flechitas que apuntan hacia un lado, pero uno fácilmente se lo representa así.
#8 La cuántica no se puede entender, solo se puede formular... Es como las mujeres, no trates de entenderlas; solamente aprende a interactuar con ellas sin salir perjudicado...
#1 Vamos a explicarlo en términos en que pueda entenderlo todo el mundo...
Imaginemos que estamos en final de la Eurocopa... En el campo(campo de Higgs) hay particulas subatómicas libres... que juegan al futbol, con comodidad... se acaba el partido (big bang) y la gente euforica, llena el campo enfervorizada (bosones de Higgs)... los jugadores (particulas) se mueven ahora con dificultad por el campo... debido a los bosones que impiden que avancen con dificultad... han adquirido una propiedad, que llamamos masa... y por tanto ha nacido el Universo material... lo tangible... lo que se puede tocar, medir y pesar.... Esto es lo que se pretende demostrar cn el LHC, que esos bosones de Higgs, no son una simple teoría, y que existen... lo tienen acorralado y puede ser descubierto en cualquier momento (Es muy escurridizo)
Lo de llamarlo "la particula de Dios" es una licencia del editor de un libro sobre el tema, al que le pareció que mejor que la frase original "goddamn particle" (jodida partícula) vendía mas "god particle (partícula de Dios)"
#45 "¿no entiendo muy bien la relación entre colisiones-energía-bosón de Higgs en la parte de las gráficas?"
La gráfica se refiere al canal difotónico, la desintegración del Higgs en dos fotones. La usaré como ejemplo. Buscas observar un Higgs gracias a la presencia de dos fotones en tus detectores (hay unos calorímetros especiales para detectar trazas de fotones). Entre todas las colisiones obtenidas seleccionas todas las que tengan dos fotones con un cierto criterio para la energía mínima y máxima de cada fotón y para el ángulo entre sus trayectorias (son unas 60000 en los datos del 4 de julio).
¿Todas estas colisiones son señal de un Higgs? No. Porque hay muchas otras colisiones que sin tener un Higgs también conducen a que aparezcan dos fotones con estas propiedades. Esas colisiones son el ruido y las que corresponden al Higgs son la señal, y tu quieres ver la señal encima del ruido.
La gráfica muestra un histograma, diagrama de barras, en la que se divide el eje horizontal de la energía en intervalos pequeños (binning) y en el eje vertical se cuentan las colisiones que tienen dos fotones cuya energía total (la suma de la de cada uno) está en alguno de estos intervalos pequeños. Así obtienes la gráfica que se ve en el vídeo (básicamente contando o si quieres sumando colisiones cada una a su energía).
Esta gráfica tiene dos cosas, las colisiones de fondo (ruido) que no corresponden a un Higgs y las colisiones que corresponden a un Higgs. Mediante simulación por ordenador determinas cuántas colisiones de fondo esperas observar en el modelo estándar si no hubiera un Higgs y obtienes una curva continua que dibujas en cima del histograma. Donde la curva y el histograma coinciden no hay nada (solo ruido o background). Pero si observas una pequeña joroba (en esta gráfica aparece alrededor de 125 GeV) es que hay algo que no habías tenido en cuenta en tus simulaciones por ordenador sin Higgs. Ese algo es una partícula que se puede desintegrar en dos fotones (luego tiene que ser un bosón) y estudiando la joroba (bump) puedes saber qué masa tiene, etc. etc.
#48 ¡Muchísimas gracias! Muy bien explicado. Se agradece que haya gente como tú rondando por aquí dispuesto a resolver dudas y a compartir su tiempo, como ha dicho #52
Vaya M de explicación, con perdón. Muchos dibujitos, pero muy poco rigor (con fotones chocando en el acelerador por ejemplo).
La gracia de la divulgación es hacer sencillas y amenas las cosas difíciles de entender, no soltar cuatro frases que has leído por ahí respecto a una noticia adornadas con dibujitos, de manera que se note que no tienes ni idea.
Lo que no entiendo y no he visto explicado en ningún sitio es por qué unas partículas interaccionan más y otras menos con el campo de Higgs. Me dirán que porque unas tienen más masa y otras menos, pero eso es lógica circular, ya que la masa viene dada precisamente por la interacción con ese campo.
#9 Es una muy buena pregunta pero no, no te dirán que porque unas tienen más masa, al menos si tienen idea de lo que hablan.
Desconozco por qué unas interaccionan más y otras menos con el campo de Higgs, pero te puedo poner ejemplos de lo que ocurre con otras fuerzas: un átomo según su estado de ionización interaccionará con unos fotones u otros, siendo transparente para las longitudes de onda que no pueda absorber ni emitir. Evidentemente en el campo de Higgs el mecanismo (que desconozco) será distinto al del efecto fotoeléctrico, pero hombre porque a ti no te lo hayan explicado bien no quiere decir que en el núcleo de la teoría exista un razonamiento circular en la que nadie más que tú ha reparado...
#11 No pretendía hacer caer toda la lógica de la Física con mi pregunta... Es sólo una pregunta que me hago desde mi desconocimiento, y me la respondo yo mismo, pero mi respuesta cae en la lógica circular, así que obviamente hay algo que falla (en mi razonamiento, no en la Física)
#9#11#12 ¿Por qué unas partículas interaccionan más que otras con el vacío del campo de Higgs (o con los Higgs virtuales)? Nadie lo sabe. Nadie sabe por qué la realidad es como es, por qué hay tres generaciones de partículas (de masa creciente), por qué hay dos leptones y dos quarks en cada generación y por qué tienen las propiedades que tienen.
Todos los físicos esperamos que algún día (me gustaría estar vivo para disfrutarlo) se descubra la respuesta gracias a alguna teoría unificadora que explique todos estos detalles, incluido por qué hay un campo de Higgs y por qué las partículas interaccionan como lo hacen con el vacío de dicho campo. Pero ahora mismo nadie lo sabe.
Por ejemplo, no sé si ya lo sabes, el quark top tiene un acoplamiento (de Yukawa con el campo de Higgs) igual a la unidad (con un error del orden de un 1%). La masa del top es 1*v/sqrt(2), donde v es la energía a la que se condensa el campo de Higgs (246 GeV). Las demás partículas tienen valores más pequeños del acoplamiento. ¿Por qué el neutrino tiene un acoplamiento tan pequeñísimo comparado con la unidad? Nadie lo sabe. Ni siquiera sabemos si el Higgs también le da masa a los neutrinos, podría ser que sí o podría ser que no.
Hay muhas cosas que ignoramos. La física es apasionante porque poco a poco vamos desvelando los secretos de la Naturaleza.
#21 Aprovechando que estás por aquí... esa masa con que se dotan las partículas a partir del campo de Higgs, es de naturaleza inercial. Pero todos sabemos que, mientras no se demuestre lo contrario, masa inercial y gravitatoria es lo mismo. Por tanto... ¿qué papel juega la gravitación en todo esto? ¿seguimos dejándola aparte? ¿por qué el valor de la constante gravitatoria es el que es y no otro? ¿el campo de Higgs dará respuesta también a eso?
De las peores explicaciones que he visto. Mete muchos conceptos que no son necesarios para un explicación básica y va todo a lo loco.
Este, del Fermilab, es mucho mejor:
O este otro, que me parece brillante, aunque aviso que está totalmente en inglés (aunque con el texto transcrito, con lo que para el que tenga problemas al escuchar inglés pero lo pueda leer, debería bastarle)
#39 según he entendido otros bosones de Higgs, ¿no? corregidme si me equivoco. #23 en el segundo vídeo no entiendo muy bien la relación entre colisiones-energía-bosón de Higgs en la parte de las gráficas (empieza sobre el minuto 5:30), ¿alguien puede explicarlo?
El electrón no solo es esférico, sino que tiene un signo "-" negro en su superficie, en su ecuador según se le mira de frente. En cambio, el protón aunque también es esférico, es algo más grande y tiene un signo "+" en esa misma posición.
Esto lo aprendí yo en BUP. De bosones no me dijeron nada, o igual ese día no fui a clase.
#25 Solo se ha observado la nueva partícula en dos canales de desintegración y coinciden casi a la perfección con el Higgs. De aquí a final de año se estudiará en tres (quizás cuatro) canales más de desintegración, ya veremos que pasa pero por ahora estos canales (datos solo 2011, mañana se esperan datos de 2012) indican que la partícula se parece mucho (pero no es seguro que sea) el Higgs.
En resumen, si no es el Higgs del modelo estándar será un primo muy cercano (un Higgs). De otra manera sería imposible que hubiera tantas coincidencias (o la Naturaleza sería extremadamente maliciosa).
Ya que en este hilo sobre el bosón de Higgs han aparecido por fin físicos hablando y aclarando conceptos, quiero aprovechar para preguntarles algo que me vino a la mente el otro día y se quedó sin respuesta, ¿sin el campo de Higgs existiría la dualidad onda-partícula?, sé que el fotón no tiene masa y la presenta pero se me hace raro que sin materia pudiera darse esa propiedad.
#31 "¿Sin el campo de Higgs existiría la dualidad onda-partícula?" Por supuesto, por qué no. La dualidad onda-partícula es un concepto obsoleto que se usaba en mecánica cuántica no relativista; cada día gusta menos a los físicos. El Higgs y el modelo estándar son teorías cuánticas relativistas. En estas teorías hay campos cuánticos (QFT) que podemos observar como vacío o como partículas (1, 2, 3, ... partículas, pero no 1/2, o pi partículas). En QFT hablar de la dualidad onda-partícula no tiene sentido por que el concepto no relativista de función de onda no es aplicable en la versión relativista de la teoría (no se usa el espacio de Hilbert sino un espacio de Fock). Por otro lado, el concepto no relavista de partícula no tiene nada que ver con el concepto relativista de partícula; nada que ver aunque se use la misma palabra para ambas para permitir que en el límite adecuado coincidan.
"se me hace raro que sin materia pudiera darse esa propiedad." La palabra materia no nos gusta a los físicos. En el universo hay partículas y punto. En cosmología se habla de materia (bariónica) para referirse a todas las partículas (quarks y leptones de primera generación) y se abusa del término materia oscura para referirse a otras partículas estables que puedan existir. Pero en física de partículas la palabra materia no tiene sentido. ¿Es materia un fotón? ¿Es materia un neutrino? ¿Es materia un electrón? ¿Es materia el Higgs? Son partículas (unas son bosones, otras son fermiones).
#44 Gracias por tomarte la molestia de responder, entiendo por tu respuesta que la pregunta andaba muy desubicada, aunque me has dejado intrigado con el concepto de partícula pero no quiero abusar y para algo tenemos la wikipedia
Bueno bueno, yo necesitaría algo mas de tres minutos para entender el -bosón de Higgs- pero bueno el vídeo animado no ha estado nada mal y al menos algunos términos me han quedado "mas o menos claros".
La cuantica sí se puede entender. La unica particula de no dio Dios es la manzana, y ella explica todo el conocimiento. La ciencia oficial ha perdido totalmente el rumbo aferrada a sus antiguas creencias. Nosotros sí leemos e intentamos entender las investigaciones de la ciencia, otra cosa es que no consigamos entenderlas, pero lo intentamos. Sin embargo los que tenemos una forma radicalmente diferente de ver las cosas, no solo no nos leen, sino que directamente nos banean y nos expulsan de los sitios. Digamos emulenews y su gran cacao mental cientifico, donde dice que un cientifico se ve obligado a contestar... vamos como los religiosos que se ven obligados a seguir un padrón. También nos expulsan de meneame, donde también llevan unas ideas muy muy particulares, y quien se salga de ahí, pues sin ni siquiera leer la noticia, en 5 segundos te ponen 100 negativos, y como la noticia dura 1 minuto, los negativos solo significan que realmente nadie se la ha leído... En fin, aún existe una forma radicalmente diferente de ver las cosas, aunque sea baneada por todos, y esa es la teoría del todo de Valdeandemagico http://valdeandemagico.blogspot.com
#51 Un físico se ve obligado a contestar que como con el Big Bang nació el tiempo, el espacio, y todo lo demás, no existe el concepto "antes del Big Bang" pues no existía el concepto "tiempo" que emergió con él.
La única manera de hablar de "antes" es suponer que el Big Bang es una teoría incorrecta y que el universo es cíclico y eterno, o algo por el estilo.
#55 Me parece fascinante la idea de "no antes", por decirlo de alguna forma; estamos tan marcados, del modo que las aves tienen una impronta, por el tiempo, que pensar que este no ha existido eternamente se hace muy extraño.
Hubo algo antes del Big Bang, muchos científicos no coinciden, creen que hubo algo antes de la supuesta "nada" no se...creo que es un eterno loop creación, destrucción, creación...y así por siempre y para siempre. Una historia que podría ser real acá. www.puertoarial.comwww.facebook.com/puertoarial/
Comentarios
El bosón de Higgs es una partícula subatómica que permite que otras partículas elementales tengan masa, de modo que ocupan un lugar en el espacio (materia).
Me parece un video sencillo y muy gráfico.
#3 Muy bien: la masa de las partículas depende de cuánto interaccionan con el bosón de Higgs, pero ¿de dónde saca el bosón de Higgs su propia masa entonces?
Está muy mal visto y uno queda como un paleto si dice esto, pero la teoría no tiene sentido alguno, por más que algunas ecuaciones funcionen muy bien, así que no os sintáis mal si no lo entendéis, porque nadie lo entiende de verdad. Y sí, soy físico.
#12 Entonces no te dirán, sino que te dirás
#14 La saca de que interacciona consigo mismo. Menudo físico que no distingue entre "no se entiende" y "es contrario a la intuición" jejejeje...
#14 El campo de Higgs es un campo no lineal, es decir, es un campo que puede interaccionar consigo mismo. Esto no es nada exótico. El campo gluón de la QCD también es no lineal y los gluones pueden interaccionar con otros gluones. De igual manera, los bosones de Higgs pueden interaccionar con los bosones de Higgs virtuales del vacío y adquieren masa.
La verdad sea dicha, en los detalles está el secreto, los bosones de Higgs interaccionan con el campo de Higgs de una manera diferente al resto de las partículas (pues no podemos hablar de acomplamientos de Yukawa para el Higgs como sí podemos hacerlo para los quarks y leptones). Pero si obviamos este pequeño (o gran detalle para los físicos teóricos y matemáticos), el mecanismo por el que un Higgs adquiere masa es muy parecido al de cualquier otra partícula. La partícula de Higgs está rodeada del vacío del campo de Higgs (una nube de Higgs virtuales) que provoca que adquieran masa.
#39 ya está contestado en #24
Quitando la barbaridad del microondas radioactivo me ha encantado el vídeo.
#2 No es un microondas, aunque ahora que lo dices, sí, puede inducir a confusión. Hay algunos fallitos de ese tipo, pero sed benevolentes, que es el primero que hacemos. Mejoraremos
#4 Induce, induce...
No mejoréis mucho que con este casi me da algo ya jejejeje. ¡Enhorabuena por este currazo!
#4 Enhorabuena aberron!!! Es un gusto saber que hay gente haciendo este tipo de cosas en España. A mí el vídeo me ha parecido muy bueno. Está muy bien hecho.
#4 Con respecto a la fuerza nuclear fuerte, el video es confuso tambien, el "cientifico" esta intentando separar el nucleo de los electrones... eso es fuerza electrica, si intentase desmenuzar el nucleo entonces sí sería una fuerza fuerte.
#4 Comentar además que "la fuerza es tan grande"... no lo es tanto. Es ENORME en términos de lo minúsculo. En términos absolutos, las colisiones producidas por el LHC tienen la fuerza de un mosquito.
Para hacerse una idea... es como dar una palmada. La fueza será muchísimo más grande que la de una colisión del LHC. Eso sí, si sustituyes una de las palmas por una aguja, la fuerza es la misma, pero muchísimo más concentrada, y a la otra palma no le iba a hacer nada de gracia.
Es una explicación muy burda, pero sirve para explicar un poco por qué es impresionante que el LHC consiga que el choque de dos protones tenga la fuerza de un mosquito.
Ésta me parece más simple:
a mi también me ha gustado mucho el video, que reconozco que llevo unos cuantos días intentando entender de qué va el asunto.
Y ahora el Bosón de Higgs según Sheldon Cooper :
#29 "¿masa ... es de naturaleza inercial?" Sí, es masa inercial, el modelo estándar (SM) no incluye a la gravedad con lo que el concepto de masa (como carga) gravitatoria no está comprendido por el SM.
"masa inercial y gravitatoria es lo mismo" Ese es el principio de equivalencia de Einstein, que es un principio clásico. No se sabe si es correcto a nivel cuántico (para campos gravitatorios débiles lo es, pero no se sabe si lo es para campos gravitatorios fuertes que requieren una versión cuántica de la gravedad).
"¿qué papel juega la gravitación en todo esto? ¿seguimos dejándola aparte?" No juega ningún papel. Se la deja aparte como siempre. Nada cambia.
"¿por qué el valor de la constante gravitatoria es el que es y no otro?" Nadie lo sabe, ni siquiera se sabe por qué la constante de estructura fina vale lo que vale o por qué la constante de acoplamiento de la QCD vale lo que vale, etc. Solo un teoría (de todo) que unifique todas las interacciones permitirá llegar a responder a estas preguntas.
"¿el campo de Higgs dará respuesta también a eso?" El campo de Higgs el martes respondía las mismas preguntas que el jueves, tras el anuncio del descubrimiento de la partícula de Higgs. Dicho campo no dará respuesta a ninguna de tus preguntas sobre la gravedad pues no tiene nada que ver con la gravedad.
Espero haber aclarado algo este espinoso y difícil tema. Sin gravedad cuántica, la gravedad está fuera del SM .
Sigo sin enterarme de nada. Pero ha sido un buen intento, muchos dibujitos graciosos y tal...
#1 Un intento de explicar lo que es el bosón de Higgs.
Lo primero, qué es un electrón. La gente se imagina una bolita pequeñita y cargada que gira sobre sí mismo. Pues no, no es eso. Los físicos creemos que el electrón es una excitación (fluctuación o vibración) localizada del campo electrón. El campo electrón permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el vacío del campo electrón permea todo el universo, pero es lo mismo). Las excitaciones del campo electrón en las regiones donde no hay ningún electrón (el vacío) se llaman partículas virtuales; como el electrón tiene una antipartícula llamada positrón, estas excitaciones virtuales son pares electrón-positrón virtuales. Sabemos que existen y hemos medido sus efectos (por ejemplo, afectan a los niveles atómicos de los electrones en los átomos). Ahora bien, por qué hay un número finito de electrones en el universo. Pues porque el Big Bang produjo un número finito de excitaciones localizadas tipo partícula electrón y como esta partícula es estable y no puede desintegrarse en nada, dichas excitaciones localizadas o partículas se han conservado hasta hoy en día.
Ahora podemos pasar al bosón de Higgs. ¿La gente se imagina el Higgs como una bolita pequeñita y neutra que no gira sobre sí misma? No lo sé, pero como en el caso del electrón, no es eso. Los físicos creemos que el bosón de Higgs es una excitación (fluctuación o vibración) localizada del campo de Higgs. El campo de Higgs permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el vacío del campo de Higgs permea todo el universo, pero es lo mismo). Las excitaciones del campo de Higgs en las regiones donde no hay ningún bosón de Higgs (el vacío) se llaman partículas virtuales; como el bosón de Higgs es idéntico a su antipartícula, estas excitaciones virtuales son bosones de Higgs virtuales. Sabemos que existen y resulta que las partículas masivas tienen masa porque interaccionan con estos Higgs virtuales (adquieren masa al interaccionar con el vacío del campo). Por qué no hay Higgs por todos lados y su masa total no afecta a la masa-energía del universo. Muy sencillo, el Higgs es una partícula con mucha masa y por tanto inestable, desintegrándose casi instantáneamente en partículas de menor masa (lo mismo le pasa al quark top y a las demás partículas con masa grande). Por ello, en el universo entero no hay ninguna excitación localizada estable de tipo partícula de Higgs. Para poder observar una partícula del campo de Higgs hay que excitar el campo con mucha energía (en una colisión protón-protón del LHC, por ejemplo) y la excitación resultante es inestable y se desintegra en unas billonésimas de billonésima de segundo en otras partículas (excitaciones de otros campos).
Desde el punto de vista de la teoría de campos no hay diferencia significativa en la relación entre la partícula llamada electrón y el campo electrón (que tiene cuatro componentes en dos parejas) y la relación entre el bosón de Higgs y el campo de Higgs (que a baja energía tiene una sola componente). Obviamente, uno tiene carga y el otro es neutro, uno es estable y el otro inestable. Pero conceptualmente tan partícula es uno como el otro. Si alguien afirma que "entiende" o intuye qué es un electrón, debe también entender o intuir qué es un bosón de Higgs.
Yo sé que entender qué es un vacío cuántico y por qué es un "mar" repleto de partículas virtuales es difícil, pero no hay diferencia conceptual, repito, entre el vacío del campo electrón y el vacío del campo de Higgs. El segundo no es más misterioso que el primero. Aunque ambos son muy misteriosos para quien quiere verlos desde un punto de vista clásico.
Espero haber ayudado algo. Pido perdón si lo he complicado más.
#8 A mi que ya me he leído una decena de explicaciones para tontos me has ayudado a profundizar, pero para el que empiece lo de la bolita girando creo que es más útil. Entiendo que quizás a los físicos os jode eso de las bolitas y tal, pero bueno a los diseñadores también les jode que uséis la Comic Sans
#8 Me has dado unas ganas brutales de repasar todo lo que sé (y leer sobre lo que desconozco) sobre física. Gracias por tu explicación, me ha parecido útil (pero muy complicada para todo aquél que no haya leído sobre física antes).
#8 Gracias Sheldon. Y ahora a por otro capítulo de "Fun with flags".
#8 ¿Y se sabe algo de qué relación tiene todo esto con la relatividad?
Cuando una partícula aumenta su velocidad aumenta su masa. ¿A más velocidad más interacción con el campo de Higgs? ¿Cuanto más rápido se mueve una partícula en el espacio, más "resistencia" le crea el campo de Higgs?
¿Qué tiene que ver el Higgs con la relación espacio tiempo? Cuando una partícula se mueve más rápido en el espacio se mueve más lenta en el tiempo. Un fotón se mueve a velocidad c en el espacio, pero el tiempo no pasa para él. ¿Es el mismo Higgs el que puede hacer "resistencia" en la dimensión temporal, haciendo el efecto contrario que en la espacial: que disminuya su resistencia según aumenta la velocidad de la partícula?
#26 No te sé responder pero sí puntualizar: no aumenta su masa, aumenta su momento lineal. El momento lineal clásico en mecánica newtoniana, el que conocemos todos, es m·v, pero en otras mecánicas esta proporcionalidad no se cumple. Sirva como ejemplo que un fotón tiene momento lineal pero no masa (que yo sepa ).
http://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimiento#Mec.C3.A1nica_lagrangiana_y_hamiltoniana
#26 El modelo estándar es relativista, lo cual quiere decir que contempla cualquier efecto que tenga que ver con la relatividad. En realidad es sólo la relatividad especial o restringida, pero dado que el efecto que tú mencionas (con las puntualizaciones de #28) se deriva de ella, pues entonces estará recogido en cualquier cálculo sobre cómo el campo de Higgs interacciona con las partículas.
Si ya entras en efectos de la relatividad general: No, el campo de Higgs no puede explicarlos ni tampoco pretende hacerlo, necesitamos algo más (teoría del todo?).
#26 Cuando una partícula aumenta su velocidad aumenta su masa. ¿A más velocidad más interacción con el campo de Higgs? ¿Cuanto más rápido se mueve una partícula en el espacio, más "resistencia" le crea el campo de Higgs?
¿Será que al acercarse las partículas a la velocidad de la luz se llega a una especie de "barrera del sonido" pero en el campo Higgs? http://es.wikipedia.org/wiki/Barrera_del_sonido
#26 La masa se refiere a lo que antiguamente se llamaba "masa en reposo" y que ahora solo se llama "masa" a secas, es decir, a la m en la fórmula relativista E^2 = p^2 c^2 + m^2 c^4. Al aumentar la velocidad m no cambia, solo cambia p.
"¿Qué tiene que ver el Higgs con la relación espacio tiempo?" La teoría cuántica de campos es relativista y cumple la relatividad, así que no hay una relación (o no hay más relación que la que puede haber con un electrón o con un fotón).
Quizás te refieres al o tienes en mente el Zitterbewegung que menciona Roger Penrose en su libro "The Road to Reality" (Zee también lo menciona en "QFT in a Nutshell" y otros). No quiero liar la cosa aquí, pero esta interpretación del movimiento en zig-zag de las partículas no gusta a la mayoría de los físicos.
#8 A mí tu comentario me parece brillante. No terminaba de entender lo de las pelotitas volando por ahí ofreciendo resistencia, y cómo no es posible verlas si ya están ahí, pululando, dando masa, sin un acelerador.
Claro que si intento meter spines en la foto me explota la cabeza, pero bueno
#8 Voy a menear esta noticia sólo por tu comentario. Chapéu! Enhorabuena por tu blog, leo cada uno de tus artículos aunque me pierda en muchos de ellos.
#8 Entonces, ¿lo del electrón como una esfera casi perfecta nos olvidamos? ¿o esa excitación puede darse en forma de esfera?
http://www.wired.com/wiredscience/2011/05/electrons-are-near-perfect-spheres/
#35 A veces no se puede hacer caso a lo que dicen los periodistas (científicos) y cómo interpretan las cosas con palabras para evitar la jerga científica. A veces se les va un poco la olla...
La noticia a la que te refieres hace referencia a un artículo publicado en Nature ( http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7348/full/nature10104.html ). En dicho artículo se estudia el momento dipolar eléctrico (EDM) del electrón y se descubre que su valor es muy pequeño, por tanto la distribución de carga eléctrica alrededor de un electrón tiene forma esférica. Eso no significa que el electrón tenga forma esférica. Las correcciones cuánticas a la carga del electrón nos dicen que debe tener un EDM muy pequeño, pero que muy pequeño, pero distinto de cero (un valor más o menos de 10^-30 e cm). En el artículo de Nature se mide un valor máximo de más o menos 10^-28 e cm. Es un gran trabajo técnico, pero no implica que el electrón sea una esfera.
Más info en mi blog: http://francisthemulenews.wordpress.com/2011/05/25/la-distribucion-de-carga-del-electron-tiene-la-forma-mas-esferica-medida-hasta-el-momento/
#8 La explicación está muy bien, pero si me permites poner una pega, lo de imaginarse al electrón o al bosón (o a la partícula que sea) como una excitación de determinado campo infinito y encima tener que pensar que hay varios tipos de campos, es una complicación innecesaria. Creo que para la gente es más fácil la abstracción "corpúsculo" que la "onda", por así decirlo. Otra cosa sería que fuera estrictamente necesario pensar en campos y ondas para la explicación, pero creo que no es el caso.
A fin de cuentas, uno se representa las cosas en la imaginación de la manera más comprensible; tampoco un "campo" es una especie de sábana con bultos o un conjunto de flechitas que apuntan hacia un lado, pero uno fácilmente se lo representa así.
#8 La cuántica no se puede entender, solo se puede formular... Es como las mujeres, no trates de entenderlas; solamente aprende a interactuar con ellas sin salir perjudicado...
#1 Vamos a explicarlo en términos en que pueda entenderlo todo el mundo...
Imaginemos que estamos en final de la Eurocopa... En el campo(campo de Higgs) hay particulas subatómicas libres... que juegan al futbol, con comodidad... se acaba el partido (big bang) y la gente euforica, llena el campo enfervorizada (bosones de Higgs)... los jugadores (particulas) se mueven ahora con dificultad por el campo... debido a los bosones que impiden que avancen con dificultad... han adquirido una propiedad, que llamamos masa... y por tanto ha nacido el Universo material... lo tangible... lo que se puede tocar, medir y pesar.... Esto es lo que se pretende demostrar cn el LHC, que esos bosones de Higgs, no son una simple teoría, y que existen... lo tienen acorralado y puede ser descubierto en cualquier momento (Es muy escurridizo)
Lo de llamarlo "la particula de Dios" es una licencia del editor de un libro sobre el tema, al que le pareció que mejor que la frase original "goddamn particle" (jodida partícula) vendía mas "god particle (partícula de Dios)"
#45 "¿no entiendo muy bien la relación entre colisiones-energía-bosón de Higgs en la parte de las gráficas?"
La gráfica se refiere al canal difotónico, la desintegración del Higgs en dos fotones. La usaré como ejemplo. Buscas observar un Higgs gracias a la presencia de dos fotones en tus detectores (hay unos calorímetros especiales para detectar trazas de fotones). Entre todas las colisiones obtenidas seleccionas todas las que tengan dos fotones con un cierto criterio para la energía mínima y máxima de cada fotón y para el ángulo entre sus trayectorias (son unas 60000 en los datos del 4 de julio).
¿Todas estas colisiones son señal de un Higgs? No. Porque hay muchas otras colisiones que sin tener un Higgs también conducen a que aparezcan dos fotones con estas propiedades. Esas colisiones son el ruido y las que corresponden al Higgs son la señal, y tu quieres ver la señal encima del ruido.
La gráfica muestra un histograma, diagrama de barras, en la que se divide el eje horizontal de la energía en intervalos pequeños (binning) y en el eje vertical se cuentan las colisiones que tienen dos fotones cuya energía total (la suma de la de cada uno) está en alguno de estos intervalos pequeños. Así obtienes la gráfica que se ve en el vídeo (básicamente contando o si quieres sumando colisiones cada una a su energía).
Esta gráfica tiene dos cosas, las colisiones de fondo (ruido) que no corresponden a un Higgs y las colisiones que corresponden a un Higgs. Mediante simulación por ordenador determinas cuántas colisiones de fondo esperas observar en el modelo estándar si no hubiera un Higgs y obtienes una curva continua que dibujas en cima del histograma. Donde la curva y el histograma coinciden no hay nada (solo ruido o background). Pero si observas una pequeña joroba (en esta gráfica aparece alrededor de 125 GeV) es que hay algo que no habías tenido en cuenta en tus simulaciones por ordenador sin Higgs. Ese algo es una partícula que se puede desintegrar en dos fotones (luego tiene que ser un bosón) y estudiando la joroba (bump) puedes saber qué masa tiene, etc. etc.
Espero haber ayudado.
#48 Quiero agradecerte el tiempo y las ganas que estás echando aquí para informarnos. Gracias.
#48 ¡Muchísimas gracias! Muy bien explicado. Se agradece que haya gente como tú rondando por aquí dispuesto a resolver dudas y a compartir su tiempo, como ha dicho #52
Vaya M de explicación, con perdón. Muchos dibujitos, pero muy poco rigor (con fotones chocando en el acelerador por ejemplo).
La gracia de la divulgación es hacer sencillas y amenas las cosas difíciles de entender, no soltar cuatro frases que has leído por ahí respecto a una noticia adornadas con dibujitos, de manera que se note que no tienes ni idea.
Lo que no entiendo y no he visto explicado en ningún sitio es por qué unas partículas interaccionan más y otras menos con el campo de Higgs. Me dirán que porque unas tienen más masa y otras menos, pero eso es lógica circular, ya que la masa viene dada precisamente por la interacción con ese campo.
#9 Es una muy buena pregunta pero no, no te dirán que porque unas tienen más masa, al menos si tienen idea de lo que hablan.
Desconozco por qué unas interaccionan más y otras menos con el campo de Higgs, pero te puedo poner ejemplos de lo que ocurre con otras fuerzas: un átomo según su estado de ionización interaccionará con unos fotones u otros, siendo transparente para las longitudes de onda que no pueda absorber ni emitir. Evidentemente en el campo de Higgs el mecanismo (que desconozco) será distinto al del efecto fotoeléctrico, pero hombre porque a ti no te lo hayan explicado bien no quiere decir que en el núcleo de la teoría exista un razonamiento circular en la que nadie más que tú ha reparado...
#11 No pretendía hacer caer toda la lógica de la Física con mi pregunta... Es sólo una pregunta que me hago desde mi desconocimiento, y me la respondo yo mismo, pero mi respuesta cae en la lógica circular, así que obviamente hay algo que falla (en mi razonamiento, no en la Física)
#9 #11 #12 ¿Por qué unas partículas interaccionan más que otras con el vacío del campo de Higgs (o con los Higgs virtuales)? Nadie lo sabe. Nadie sabe por qué la realidad es como es, por qué hay tres generaciones de partículas (de masa creciente), por qué hay dos leptones y dos quarks en cada generación y por qué tienen las propiedades que tienen.
Todos los físicos esperamos que algún día (me gustaría estar vivo para disfrutarlo) se descubra la respuesta gracias a alguna teoría unificadora que explique todos estos detalles, incluido por qué hay un campo de Higgs y por qué las partículas interaccionan como lo hacen con el vacío de dicho campo. Pero ahora mismo nadie lo sabe.
Por ejemplo, no sé si ya lo sabes, el quark top tiene un acoplamiento (de Yukawa con el campo de Higgs) igual a la unidad (con un error del orden de un 1%). La masa del top es 1*v/sqrt(2), donde v es la energía a la que se condensa el campo de Higgs (246 GeV). Las demás partículas tienen valores más pequeños del acoplamiento. ¿Por qué el neutrino tiene un acoplamiento tan pequeñísimo comparado con la unidad? Nadie lo sabe. Ni siquiera sabemos si el Higgs también le da masa a los neutrinos, podría ser que sí o podría ser que no.
Hay muhas cosas que ignoramos. La física es apasionante porque poco a poco vamos desvelando los secretos de la Naturaleza.
#21 Aprovechando que estás por aquí... esa masa con que se dotan las partículas a partir del campo de Higgs, es de naturaleza inercial. Pero todos sabemos que, mientras no se demuestre lo contrario, masa inercial y gravitatoria es lo mismo. Por tanto... ¿qué papel juega la gravitación en todo esto? ¿seguimos dejándola aparte? ¿por qué el valor de la constante gravitatoria es el que es y no otro? ¿el campo de Higgs dará respuesta también a eso?
De las peores explicaciones que he visto. Mete muchos conceptos que no son necesarios para un explicación básica y va todo a lo loco.
Este, del Fermilab, es mucho mejor:
O este otro, que me parece brillante, aunque aviso que está totalmente en inglés (aunque con el texto transcrito, con lo que para el que tenga problemas al escuchar inglés pero lo pueda leer, debería bastarle)
#23 I love Eddie ^_^
#39 según he entendido otros bosones de Higgs, ¿no? corregidme si me equivoco.
#23 en el segundo vídeo no entiendo muy bien la relación entre colisiones-energía-bosón de Higgs en la parte de las gráficas (empieza sobre el minuto 5:30), ¿alguien puede explicarlo?
El electrón no solo es esférico, sino que tiene un signo "-" negro en su superficie, en su ecuador según se le mira de frente. En cambio, el protón aunque también es esférico, es algo más grande y tiene un signo "+" en esa misma posición.
Esto lo aprendí yo en BUP. De bosones no me dijeron nada, o igual ese día no fui a clase.
Video resumen ForoCoche®...y sin usar una vagina en lata de por medio!!
¡Bravo!
Como al final no sea el bosón de Higgs, nos vamos a quedar pítcuer.
#25 Solo se ha observado la nueva partícula en dos canales de desintegración y coinciden casi a la perfección con el Higgs. De aquí a final de año se estudiará en tres (quizás cuatro) canales más de desintegración, ya veremos que pasa pero por ahora estos canales (datos solo 2011, mañana se esperan datos de 2012) indican que la partícula se parece mucho (pero no es seguro que sea) el Higgs.
En resumen, si no es el Higgs del modelo estándar será un primo muy cercano (un Higgs). De otra manera sería imposible que hubiera tantas coincidencias (o la Naturaleza sería extremadamente maliciosa).
Ya que en este hilo sobre el bosón de Higgs han aparecido por fin físicos hablando y aclarando conceptos, quiero aprovechar para preguntarles algo que me vino a la mente el otro día y se quedó sin respuesta, ¿sin el campo de Higgs existiría la dualidad onda-partícula?, sé que el fotón no tiene masa y la presenta pero se me hace raro que sin materia pudiera darse esa propiedad.
#31 "¿Sin el campo de Higgs existiría la dualidad onda-partícula?" Por supuesto, por qué no. La dualidad onda-partícula es un concepto obsoleto que se usaba en mecánica cuántica no relativista; cada día gusta menos a los físicos. El Higgs y el modelo estándar son teorías cuánticas relativistas. En estas teorías hay campos cuánticos (QFT) que podemos observar como vacío o como partículas (1, 2, 3, ... partículas, pero no 1/2, o pi partículas). En QFT hablar de la dualidad onda-partícula no tiene sentido por que el concepto no relativista de función de onda no es aplicable en la versión relativista de la teoría (no se usa el espacio de Hilbert sino un espacio de Fock). Por otro lado, el concepto no relavista de partícula no tiene nada que ver con el concepto relativista de partícula; nada que ver aunque se use la misma palabra para ambas para permitir que en el límite adecuado coincidan.
"se me hace raro que sin materia pudiera darse esa propiedad." La palabra materia no nos gusta a los físicos. En el universo hay partículas y punto. En cosmología se habla de materia (bariónica) para referirse a todas las partículas (quarks y leptones de primera generación) y se abusa del término materia oscura para referirse a otras partículas estables que puedan existir. Pero en física de partículas la palabra materia no tiene sentido. ¿Es materia un fotón? ¿Es materia un neutrino? ¿Es materia un electrón? ¿Es materia el Higgs? Son partículas (unas son bosones, otras son fermiones).
#44 Gracias por tomarte la molestia de responder, entiendo por tu respuesta que la pregunta andaba muy desubicada, aunque me has dejado intrigado con el concepto de partícula pero no quiero abusar y para algo tenemos la wikipedia
Si el campo de Higgs da masa al resto de partículas, ¿quién da masa al bosón de Higgs?
Para quien quiera reír/llorar un rato:
http://valdeandemagico.blogspot.com.es/2012/07/boson-de-higgs-vs-teoria-del-todo-de.html
Bueno bueno, yo necesitaría algo mas de tres minutos para entender el -bosón de Higgs- pero bueno el vídeo animado no ha estado nada mal y al menos algunos términos me han quedado "mas o menos claros".
¿A nadie más le irritan los graves de la música?
¿En qué idioma hablan los bosones?
Entonces....¿lo de Dios es mentira?....no me jooodas!!!
La cuantica sí se puede entender. La unica particula de no dio Dios es la manzana, y ella explica todo el conocimiento. La ciencia oficial ha perdido totalmente el rumbo aferrada a sus antiguas creencias. Nosotros sí leemos e intentamos entender las investigaciones de la ciencia, otra cosa es que no consigamos entenderlas, pero lo intentamos. Sin embargo los que tenemos una forma radicalmente diferente de ver las cosas, no solo no nos leen, sino que directamente nos banean y nos expulsan de los sitios. Digamos emulenews y su gran cacao mental cientifico, donde dice que un cientifico se ve obligado a contestar... vamos como los religiosos que se ven obligados a seguir un padrón. También nos expulsan de meneame, donde también llevan unas ideas muy muy particulares, y quien se salga de ahí, pues sin ni siquiera leer la noticia, en 5 segundos te ponen 100 negativos, y como la noticia dura 1 minuto, los negativos solo significan que realmente nadie se la ha leído... En fin, aún existe una forma radicalmente diferente de ver las cosas, aunque sea baneada por todos, y esa es la teoría del todo de Valdeandemagico http://valdeandemagico.blogspot.com
Me queda una incertidumbre: ¿qué había antes del big-bang? No me respondan que nada, por favor. Sería paradójico y absurdo.
#51 Un físico se ve obligado a contestar que como con el Big Bang nació el tiempo, el espacio, y todo lo demás, no existe el concepto "antes del Big Bang" pues no existía el concepto "tiempo" que emergió con él.
La única manera de hablar de "antes" es suponer que el Big Bang es una teoría incorrecta y que el universo es cíclico y eterno, o algo por el estilo.
#55 Me parece fascinante la idea de "no antes", por decirlo de alguna forma; estamos tan marcados, del modo que las aves tienen una impronta, por el tiempo, que pensar que este no ha existido eternamente se hace muy extraño.
Hubo algo antes del Big Bang, muchos científicos no coinciden, creen que hubo algo antes de la supuesta "nada" no se...creo que es un eterno loop creación, destrucción, creación...y así por siempre y para siempre. Una historia que podría ser real acá. www.puertoarial.com www.facebook.com/puertoarial/