{"id":1738,"date":"2010-11-18T08:09:49","date_gmt":"2010-11-18T06:09:49","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1738"},"modified":"2010-11-18T09:09:39","modified_gmt":"2010-11-18T07:09:39","slug":"no-debemos-creer-que-lo-sabemos-todo","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/11\/18\/no-debemos-creer-que-lo-sabemos-todo\/","title":{"rendered":"No debemos creer que lo sabemos todo"},"content":{"rendered":"

Est\u00e1 claro que no lo sabemos todo,\u00a0el quark<\/a> top\u00a0como otros muchos objetos en la F\u00edsica, permanecen mucho tiempo perdidos. Es el caso del Bos\u00f3n de Higgs<\/a>,\u00a0y el neutrino<\/a> tau<\/a> no se ha detectado directamente, el gravit\u00f3n<\/a> se presiente pero no se ha dejado ver, y muchos de los n\u00fameros que nos hacen falta conocer los tenemos de forma imprecisa. Por ejemplo, no sabemos si los neutrinos<\/a> tienen alguna masa en reposo.<\/p>\n

Tenemos que saber c\u00f3mo la violaci\u00f3n de la simetr\u00eda CP (el proceso que origin\u00f3 la materia) aparece, y lo que es m\u00e1s importante, hemos de introducir un nuevo fen\u00f3meno, al que llamamos campo de Higgs<\/a>, para preservar las coherencia matem\u00e1tica del modelo est\u00e1ndar. La idea de Higgs<\/a> y su part\u00edcula asociada, el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a>, cuenta en todos los problemas que he mencionado antes. Parece, con tantos par\u00e1metros imprecisos (19), que el modelo est\u00e1ndar se mueve bajo nuestros pies.<\/p>\n

Entre los te\u00f3ricos, el casamiento de la relatividad<\/a> general y la teor\u00eda cu\u00e1ntica es el problema central de la f\u00edsica moderna. A los esfuerzos te\u00f3ricos que se realizan con ese prop\u00f3sito se les llama “supergravedad”, “supersimetr\u00eda<\/a>”, “supercuerdas”, “teor\u00eda M<\/a>” o, en \u00faltimo caso, “teor\u00eda de todo” o “gran teor\u00eda unificada”.<\/p>\n

Ah\u00ed tenemos unas matem\u00e1ticas ex\u00f3ticas que ponen de punta hasta los pelos de las cejas de algunos de los mejores matem\u00e1ticos del mundo (\u00bfy Perelman?; \u00bfpor qu\u00e9 no se ha implicado?). Hablan de 10, 11 y 26 dimensiones, siempre todas ellas espaciales menos una que es la temporal. Vivimos en cuatro: tres de espacio (este-oeste, norte-sur y arriba-abajo) y una temporal. No podemos ni sabemos, o no nos es posible intuir en nuestro cerebro (tambi\u00e9n tridimensional), ver m\u00e1s dimensiones. Pero llegaron Kaluza y Klein y compactaron en la longitud de Planck<\/a> las dimensiones que no pod\u00edamos ver; \u00a1problema solucionado! \u00bfQui\u00e9n puede ir a la longitud de Planck<\/a> para verlas?<\/p>\n

<\/p>\n

La puerta de las dimensiones m\u00e1s altas qued\u00f3 abierta y a los te\u00f3ricos se les regal\u00f3 una herramienta maravillosa: el hiperespacio; todo es posible. Hasta el matrimonio de la relatividad<\/a> general y la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, all\u00ed s\u00ed es posible encontrar esa so\u00f1ada teor\u00eda de la gravedad cu\u00e1ntica.<\/p>\n

As\u00ed que las teor\u00edas se han embarcado a la b\u00fasqueda de un objeto audaz: buscan una teor\u00eda que describa la simplicidad primigenia que reinaba en el intenso calor del universo en sus primeros tiempos; una teor\u00eda carente de par\u00e1metros, donde est\u00e9n presentes todas las respuestas. Todo debe ser contestado a partir de una ecuaci\u00f3n b\u00e1sica.<\/p>\n

\u00bfD\u00f3nde radica el problema?<\/p>\n

El problema est\u00e1 en que la \u00fanica teor\u00eda candidata no tiene conexi\u00f3n directa con el mundo de la observaci\u00f3n, o no lo tiene todav\u00eda si queremos expresarnos con propiedad. La energ\u00eda necesaria para ello, no la tiene ni el nuevo acelerador de part\u00edculas LHC que mencion\u00e9 en p\u00e1ginas anteriores.<\/p>\n

La verdad es que la teor\u00eda que ahora tenemos, el modelo est\u00e1ndar, concuerda de manera exacta con todos los datos a bajar energ\u00edas y contesta cosas sin sentido a altas energ\u00edas. \u00a1Necesitamos algo m\u00e1s avanzado!<\/p>\n

Se ha dicho que la funci\u00f3n de la part\u00edcula de Higgs<\/a> es la de dar masa a las part\u00edculas que carecen de ella, disfrazando as\u00ed la verdadera simetr\u00eda del mundo. Cuando su autor lanz\u00f3 la idea al mundo, result\u00f3 adem\u00e1s de nueva, muy extra\u00f1a. El secreto de todo radica en conseguir la simplicidad: el \u00e1tomo result\u00f3 ser complejo, lleno de esas infinitesimales part\u00edculas electromagn\u00e9ticas que bautizamos con el nombre de electrones<\/a>. Result\u00f3 que ten\u00eda un n\u00facleo que conten\u00eda, a pesar de ser tan peque\u00f1o, casi toda la masa del \u00e1tomo. El n\u00facleo, tan peque\u00f1o, estaba compuesto de otros objetos m\u00e1s peque\u00f1os a\u00fan; los quarks<\/a> que estaban instalados en nubes de otras part\u00edculas llamadas gluones<\/a>, y ahora queremos continuar profundizando, sospechando que despu\u00e9s de los quarks<\/a> puede haber algo m\u00e1s.<\/p>\n

Bueno, la idea nueva que surgi\u00f3 es que el espacio entero contiene un campo, el campo de Higgs<\/a>, que impregna el vac\u00edo y es el mismo en todas partes, es decir, que si miramos a las estrellas en una noche clara, estamos mirando el campo de Higgs<\/a>. Las part\u00edculas influidas por este campo toman masa. Esto no es por s\u00ed mismo destacable, pues las part\u00edculas pueden tomar energ\u00eda de los campos (gauge<\/a>) de los que hemos comentado: del campo gravitatorio o del electromagn\u00e9tico. Si llevamos un bloque de plomo a lo alto de la Torre Eiffel, el bloque adquirir\u00e1 energ\u00eda potencial a causa de la alteraci\u00f3n de su posici\u00f3n en el campo gravitatorio de la Tierra. Como E = mc2<\/sup><\/em>, ese aumento de la energ\u00eda potencial equivale a un aumento de la masa, en este caso la masa del sistema Tierra-bloque de plomo. Aqu\u00ed hemos de a\u00f1adirle amablemente un poco de complejidad a la venerable ecuaci\u00f3n de Einstein<\/a>: la masa, m<\/em>, tiene en realidad dos partes; una es la masa en reposo, m0<\/sub><\/em>, la que se mide en el laboratorio cuando la part\u00edcula est\u00e1 en reposo. La part\u00edcula adquiere la otra parte de la masa en virtud de su movimiento (como los protones<\/a> en el acelerador de part\u00edculas, o los muones<\/a>, que aumentan varias veces su masa cuando son lanzados a velocidades cercanas a c<\/em>), o en virtud de su energ\u00eda potencial de campo. Vemos una din\u00e1mica similar en los n\u00facleos at\u00f3micos. Por ejemplo, si separamos el prot\u00f3n<\/a> y el neutr\u00f3n<\/a> que componen un n\u00facleo de deuterio<\/a>, la suma de las masas aumenta.<\/p>\n

Pero la energ\u00eda potencial tomada del campo de Higgs<\/a> difiere en varios aspectos de la acci\u00f3n de los campos familiares. La masa tomada de Higgs<\/a> es en realidad masa en reposo. De hecho, en la que quiz\u00e1 sea la versi\u00f3n m\u00e1s apasionante de la teor\u00eda del campo de Higgs<\/a>, \u00e9ste genera toda la masa en reposo. Otra diferencia es que la cantidad de masa que se traga del campo es distinta para las distintas part\u00edculas. Los te\u00f3ricos dicen que las masas de las part\u00edculas de nuestro modelo est\u00e1ndar miden con qu\u00e9 intensidad se acoplan \u00e9stas al campo de Higgs<\/a>.<\/p>\n

La influencia de Higgs<\/a> en las masas de los quarks<\/a> y de los leptones<\/a> nos recuerda el descubrimiento por Pieter Zeeman, en 1.896, de la divisi\u00f3n de los niveles de energ\u00eda de un electr\u00f3n<\/a> cuando se aplica un campo magn\u00e9tico al \u00e1tomo. El campo (que representa metaf\u00f3ricamente el papel de Higgs<\/a>) rompe la simetr\u00eda del espacio de la que el electr\u00f3n<\/a> disfrutaba.<\/p>\n

Hasta ahora no tenemos ni idea de qu\u00e9 reglas controlan los incrementos de masa generados por Higgs<\/a> (de ah\u00ed la expectaci\u00f3n creada por el nuevo acelerador de part\u00edculas LHC), pero el problema es irritante: \u00bfpor qu\u00e9 s\u00f3lo esas masas \u00ad\u00ad- las masas de los W+<\/sup>, W–<\/sup>, Z0<\/sup>, y el up, down, encanto, estra\u00f1o, top y bottom, as\u00ed como los leptones<\/a> – que no forman ning\u00fan patr\u00f3n obvio?<\/p>\n

Las masas van desde la del electr\u00f3n<\/a> (0’0005 GeV) a la del top, que tiene que ser mayor que 91 GeV. Deber\u00edamos recordar que esta extra\u00f1a idea (el Higgs<\/a>) se emple\u00f3 con mucho \u00e9xito para formular la teor\u00eda electrod\u00e9bil (Weinberg-Salam). All\u00ed se propuso el campo de Higgs<\/a> como una forma de ocultar la unidad de las fuerzas electromagn\u00e9tica y d\u00e9bil. En la unidad hay cuatro part\u00edculas mensajeras sin masa – los W+<\/sup>, W–<\/sup>, Z0<\/sup> y el fot\u00f3n<\/a> – que llevan la fuerza electrod\u00e9bil<\/a>. Adem\u00e1s est\u00e1 el campo de Higgs<\/a>, y r\u00e1pidamente, los W y Z absorben la esencia de Higgs<\/a> y se hacen pesados; el fot\u00f3n<\/a> permanece intacto. La fuerza electrod\u00e9bil<\/a> se fragmenta en la d\u00e9bil (d\u00e9bil porque los mensajeros son muy gordos), y la electromagn\u00e9tica, cuyas propiedades determina el fot\u00f3n<\/a>, carente de masa. La simetr\u00eda se rompe espont\u00e1neamente, dicen las teor\u00edas. Prefiero la descripci\u00f3n seg\u00fan la cual el Higgs<\/a> oculta la simetr\u00eda con su poder dador de masa.<\/p>\n

Las masas de los W y Z se predijeron con \u00e9xito a partir de los par\u00e1metros de la teor\u00eda electrod\u00e9bil, y las relajadas sonrisas de los f\u00edsicos te\u00f3ricos nos recuerdan que Hooft y Veltman dejaron sentado que la teor\u00eda entera est\u00e1 libre de infinitos.<\/p>\n

Todos los intentos y los esfuerzos por hallar una pista de cu\u00e1l era el origen de la masa fallaron. Feynman escribi\u00f3 su famosa pregunta: “\u00bfpor qu\u00e9 pesa el mu\u00f3n?”. Ahora, por lo menos, tenemos una respuesta parcial, en absoluto completa. Una voz potente y segura nos dice “\u00a1Higgs<\/a>!”. Durante m\u00e1s de sesenta a\u00f1os los f\u00edsicos experimentadores se rompieron la cabeza con el origen de la masa, y ahora el campo de Higgs<\/a> presenta el problema en un contexto nuevo; no se trata s\u00f3lo del mu\u00f3n<\/a>. Proporciona, por lo menos, una fuente com\u00fan para todas las masas. La nueva pregunta feynmaniana podr\u00eda ser: \u00bfc\u00f3mo determina el campo de Higgs<\/a> la secuencia de masas, aparentemente sin patr\u00f3n, que da a las part\u00edculas de la materia?<\/p>\n

La variaci\u00f3n de la masa con el estado de movimiento, el cambio de masa con la configuraci\u00f3n del sistema y el que algunas part\u00edculas (el fot\u00f3n<\/a> seguramente, y los neutrinos<\/a> posiblemente) tengan masa en reposo nula son tres hechos que ponen en entredicho que el concepto de masa sea un atributo fundamental de la materia. Habr\u00e1 que recordar aquel c\u00e1lculo de la masa que daba infinito y nunca pudimos resolver; los f\u00edsicos s\u00f3lo se deshicieron de \u00e9l “renormaliz\u00e1ndolo”, ese truco matem\u00e1tico que empleam cuando no saben hacerlo bien.<\/p>\n

Ese es el problema de trasfondo con el que tenemos que encarar el problema de los quarks<\/a>, los leptones<\/a> y los veh\u00edculos de las fuerzas, que se diferencian por sus masas. Hace que la historia de Higgs<\/a> se tenga en pie: la masa no es una propiedad intr\u00ednseca de las part\u00edculas, sino una propiedad adquirida por la interacci\u00f3n de las part\u00edculas y su entorno.<\/p>\n

La idea de que la masa no es intr\u00ednseca como la carga o el esp\u00edn<\/a> resulta a\u00fan m\u00e1s plausible por la id\u00edlica idea de que todos los quarks<\/a> y fotones<\/a> tendr\u00edan masa cero. En ese caso, obedecer\u00edan a una simetr\u00eda satisfactoria, la quiral, en la que los espines estar\u00edan asociados para siempre con su direcci\u00f3n de movimiento. Pero ese idilio queda oculto por el fen\u00f3meno de Higgs<\/a>.<\/p>\n

Una cosa m\u00e1s; hemos hablado de los bosones<\/a> gauge<\/a> y de su esp\u00edn<\/a> de una unidad. Hemos comentado tambi\u00e9n las part\u00edculas fermi\u00f3n<\/a>icas de la materia (esp\u00edn<\/a> de media unidad). \u00bfCu\u00e1l es el pelaje de Higgs<\/a>? Es un bos\u00f3n<\/a> de esp\u00edn<\/a> cero. El esp\u00edn<\/a> supone una direccionalidad en el espacio, pero el campo de Higgs<\/a> da masa a los objetos donde quiera que est\u00e9n y sin direccionalidad. Al Higgs<\/a> se le llama a veces “bos\u00f3n<\/a> escalar” (sin direcci\u00f3n) por esa raz\u00f3n.<\/p>\n

La interacci\u00f3n d\u00e9bil, recordar\u00e9is, fue inventada por E. Fermi<\/a> para describir la desintegraci\u00f3n radiactiva de los n\u00facleos, que era b\u00e1sicamente un fen\u00f3meno de poca energ\u00eda, y a medida que la teor\u00eda de Fermi<\/a> se desarroll\u00f3, lleg\u00f3 a ser muy precisa a la hora de predecir un enorme n\u00famero de procesos en el dominio de energ\u00eda de los 100 MeV. As\u00ed que ahora, con las nuevas tecnolog\u00edas y energ\u00edas del LHC, las esperanzas son enormes para, por fin, encontrar el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a> origen de la masa… y algunas cosas m\u00e1s.<\/p>\n

Hay que responder montones de preguntas: \u00bfcu\u00e1les son las propiedades de las part\u00edculas de Higgs<\/a>? y, lo que es m\u00e1s importante, \u00bfcu\u00e1l es su masa? \u00bfC\u00f3mo reconoceremos una si nos la encontramos en una colisi\u00f3n del LHC? \u00bfCu\u00e1ntos tipos hay? \u00bfGenera el Higgs<\/a> todas las masas o s\u00f3lo las hace incrementarse? \u00bfC\u00f3mo podemos saber m\u00e1s al respecto? C\u00f3mo es su part\u00edcula, nos cabe esperar que la veremos ahora despu\u00e9s de gastar m\u00e1s de 50.000 millones de euros en los elementos necesarios para ello.<\/p>\n

Tambi\u00e9n a los cosm\u00f3logos les fascina la idea de Higgs<\/a>, pues casi se dieron de bruces con la necesidad de tener campos escalares que participasen en el complejo proceso de la expansi\u00f3n del universo, a\u00f1adiendo pues, un peso m\u00e1s a la carga que ha de soportar el Higgs<\/a>.<\/p>\n

El campo de Higgs<\/a>, tal como se lo concibe ahora, se puede destruir con una energ\u00eda grande, o temperaturas altas. \u00c9stas generan fluctuaciones cu\u00e1nticas que neutralizan el campo de Higgs<\/a>. Por lo tanto, el cuado que las part\u00edculas y la cosmolog\u00eda pintan juntas de un universo primitivo puro y de resplandeciente simetr\u00eda es demasiado caliente para Higgs<\/a>. Pero cuando la temperatura cae bajo los 10-5<\/sup> grados Kelvin o 100 GeV, el Higgs<\/a> empieza a actuar y hace su generaci\u00f3n de masas. As\u00ed, por ejemplo, antes del Higgs<\/a> ten\u00edamos unos W, Z y fotones<\/a> sin masa y la fuerza electrod\u00e9bil<\/a> unificada.<\/p>\n

El universo se expande y se enfr\u00eda, y entonces viene el Higgs<\/a> (que “engorda” los W y Z, y por alguna raz\u00f3n ignora el fot\u00f3n<\/a>) y de ello resulta que la simetr\u00eda electrod\u00e9bil se rompe.<\/p>\n

Tenemos entonces una interacci\u00f3n d\u00e9bil, transportada por los veh\u00edculos de la fuerza W+<\/sup>, W–<\/sup>, Z0<\/sup>, y por otra parte una interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica, llevada por los fotones<\/a>. Es como si para algunas part\u00edculas del campo de Higgs<\/a> fuera una especie de aceite pesado a trav\u00e9s del que se moviera con dificultad y que les hiciera parecer que tienen mucha masa.\u00a0 Para otras part\u00edculas, el Higgs<\/a> es como el agua, y para otras, los fotones<\/a> y quiz\u00e1 los neutrinos<\/a>, es invisible.<\/p>\n

De todas formas, es tanta la ignorancia que tenemos sobre el origen de la masa que nos agarramos como a un clavo ardiendo, en este caso, a la part\u00edcula de Higgs<\/a>, que algunos han llegado a llamar “la part\u00edcula divina”.<\/p>\n

\u00a1Ya veremos en qu\u00e9 termina todo esto!<\/p>\n

Peter Higgs<\/a>, de la Universidad de Edimburgo, introdujo la idea en la f\u00edsica de part\u00edculas. La utilizaron los te\u00f3ricos Steven Weinberg y Abdus Salam, que trabajaban por separado, para comprender c\u00f3mo se convert\u00eda la unificada y sim\u00e9trica fuerza electrod\u00e9bil<\/a>, transmitida por una feliz familia de cuatro part\u00edculas mensajeras de masa nula, en dos fuerzas muy diferentes: la QED con un fot\u00f3n<\/a> carente de masa y la interacci\u00f3n d\u00e9bil con sus W+<\/sup>, W–<\/sup> y Z0<\/sup> de masa grande. Weinberg y Salam se apoyaron en los trabajos previos de Sheldon Glashow, quien, tras los pasos de Julian Schwinger, sab\u00eda s\u00f3lo que hab\u00eda una teor\u00eda electrod\u00e9bil unificada, coherente, pero no uni\u00f3 todos los detalles. Y estaban Jeffrey Goldstone y Martinus Veltman y Gerard’t Hooft. Tambi\u00e9n hay otros a los que habr\u00eda que mencionar, pero lo que siempre pasa, quedan en el olvido de manera injusta. Adem\u00e1s, \u00bfcu\u00e1ntos te\u00f3ricos hacen falta para encender una bombilla? La verdad es que, casi siempre, han hecho falta muchos. Recordemos el largo recorrido de los m\u00faltiples detalles sueltos y f\u00edsicos que prepararon el terreno para que llegara Einstein<\/a> y pudiera, uni\u00e9ndolo todo, exponer su teor\u00eda relativista.<\/p>\n

Sobre la idea de Peter Higgs<\/a>, Veltman, uno de sus arquitectos, dice que es una alfombra bajo la que barremos nuestra ignorancia. Glashow es menos amable y lo llam\u00f3 retrete donde echamos las incoherencias de nuestras teor\u00edas actuales. La objeci\u00f3n principal: que no tenemos la menor prueba experimental. Ahora, por fin, la tendremos con el LHC. El modelo est\u00e1ndar es lo bastante fuerte para decirnos que la part\u00edcula de Higgs<\/a> de menor masa (podr\u00eda haber muchas) debe “pesar” menor de 1 TeV, \u00bfpor qu\u00e9?; si tiene m\u00e1s de 1 TeV el modelo est\u00e1ndar se vuelve incoherente y tenemos la crisis de la unitariedad.<\/p>\n

Despu\u00e9s de todo esto, llego a la conclusi\u00f3n de que el campo de Higgs<\/a>, el modelo est\u00e1ndar y nuestra idea de c\u00f3mo hizo Dios el universo dependen de que se encuentre el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a>. Y ahora, por fin, tenemos un acelerador con la energ\u00eda necesaria para que nos la muestre, y que con su potencia pueda crear para nosotros una part\u00edcula que pese nada menos que 1 TeV.<\/p>\n

\u00a1La confianza en nosotros mismos no tiene l\u00edmites!<\/p>\n

De la nada, de pronto surge un destello cegador, un conjunto de energ\u00eda que dura unos segundos. Cuando se desvanece, all\u00ed queda la serena figura de un hombre. \u00bfDe d\u00f3nde ha salido? \u00bfDe d\u00f3nde viene? Bueno, estimo que ser\u00eda conveniente que me formul\u00e9is esas preguntas dentro de algunos miles de a\u00f1os. Ahora es pronto. De la misma manera es pronto para otras muchas preguntas, sin embargo, en unos meses sabremos sobre el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a>, hasta hace poco inalcanzable. \u00bfPasar\u00e1 igual en las cuerdas? S\u00ed, la mente humana es poderosa y tenemos la historia llena de pruebas que as\u00ed lo demuestran. La observaci\u00f3n, el estudio, el no rendirse nunca y continuar insistiendo en buscar las respuestas adecuadas ha sido una constante.<\/p>\n

Veamos un ejemplo cualquiera de lo que digo: la part\u00edcula emitida por un n\u00facleo radiactivo, por lo general lleva una considerable cantidad de energ\u00eda. \u00bfY de d\u00f3nde procede esa energ\u00eda? Es el resultado de la conversi\u00f3n en energ\u00eda de una peque\u00f1a parte del n\u00facleo (E = mc2<\/sup>); en otras palabras, el n\u00facleo siempre pierde un poco de masa en el acto de expeler la part\u00edcula.<\/p>\n

Los f\u00edsicos se vieron durante mucho tiempo turbados por el hecho de que, a menudo, la part\u00edcula beta<\/a> emitida en una desintegraci\u00f3n del n\u00facleo no alberga energ\u00eda suficiente para compensar la masa perdida por el n\u00facleo. En realidad, los electrones<\/a> no eran igualmente deficitarios. Emerg\u00edan con un amplio espectro de energ\u00edas, y el m\u00e1ximo (corregido por muy pocos electrones<\/a>) era casi correcto, pero todos los dem\u00e1s no llegaban a alcanzarlo en mayor o menos grado. Las part\u00edculas alfa<\/a> emitidas por un nucleido particular pose\u00edan iguales energ\u00edas en cantidades inesperadas. En ese caso, \u00bfqu\u00e9 era err\u00f3neo en la emisi\u00f3n de part\u00edculas beta<\/a>?, \u00bfqu\u00e9 hab\u00eda sucedido con la energ\u00eda perdida?<\/p>\n

En 1.922, Lise Maitner se hizo por primera vez esta pregunta, y hacia 1.936 Niels Bohr estaba dispuesto a abandonar el gran principio de conservaci\u00f3n de la energ\u00eda, al menos en lo concerniente a part\u00edculas subat\u00f3micas. En 1.931 Wolfgang Pauli sugiri\u00f3 una soluci\u00f3n para el enigma de la energ\u00eda desaparecida. Tal soluci\u00f3n era muy simple: junto con la part\u00edcula beta<\/a> del n\u00facleo se desprend\u00eda otra, que se llevaba la energ\u00eda desaparecida. Esa misteriosa segunda part\u00edcula ten\u00eda propiedades bastante extra\u00f1as; no pose\u00eda carga ni masa. Lo \u00fanico que llevaba mientras se mov\u00eda a la velocidad de la luz era cierta cantidad de energ\u00eda. A decir verdad, aquello parec\u00eda un cuerpo ficticio creado exclusivamente para equilibrar el contraste de energ\u00edas.<\/p>\n

Sin embargo, tan pronto como se propuso la posibilidad de su existencia, los f\u00edsicos creyeron en ella ciegamente. Y esta certeza se increment\u00f3 al descubrirse el neutr\u00f3n<\/a> y al saberse que se desintegraba en un prot\u00f3n<\/a> y liberaba un electr\u00f3n<\/a> que, como en la decadencia beta, portaba insuficientes cantidades de energ\u00eda. Enrico Fermi<\/a> dio a esta part\u00edcula putativa el nombre de neutrino<\/em>, palabra italiana que significa “peque\u00f1o neutro”.<\/p>\n

El neutr\u00f3n<\/a> dio a los f\u00edsicos otra prueba palpable de la existencia del neutrino<\/a>. Como ya he comentado en otra p\u00e1gina de este trabajo, casi todas las part\u00edculas describen un movimiento rotatorio. Esta rotaci\u00f3n se expresa, m\u00e1s o menos, en m\u00faltiplos de una mitad, seg\u00fan la direcci\u00f3n del giro. Ahora bien, el prot\u00f3n<\/a>, el neutr\u00f3n<\/a> y el electr\u00f3n<\/a> tienen rotaci\u00f3n de una mitad. Por tanto, si el neutr\u00f3n<\/a> con rotaci\u00f3n de una mitad origina un prot\u00f3n<\/a> y un electr\u00f3n<\/a>, cada uno con rotaci\u00f3n de una mitad, \u00bfqu\u00e9 sucede con la ley sobre conservaci\u00f3n del momento angular? Aqu\u00ed hay alg\u00fan error. El prot\u00f3n<\/a> y el electr\u00f3n<\/a> totalizan una mitad con sus rotaciones (si ambas rotaciones siguen la misma direcci\u00f3n) o cero (si sus rotaciones son opuestas); pero sus rotaciones no pueden sumar jam\u00e1s una mitad. Sin embargo, por otra parte, el neutrino<\/a> viene a solventar la cuesti\u00f3n. Supongamos que la rotaci\u00f3n del neutr\u00f3n<\/a> sea +\u00bd, y admitamos tambi\u00e9n que la rotaci\u00f3n del prot\u00f3n<\/a> sea +\u00bd y la del electr\u00f3n<\/a> -\u00bd, para dar un resultado neto de cero. Demos ahora al neutrino<\/a> una rotaci\u00f3n de +\u00bd y la balanza quedar\u00e1 desequilibrada.<\/p>\n

+\u00bd (n) = +\u00bd (p) – \u00bd (e) + \u00bd (neutrino)<\/p>\n

Pero a\u00fan queda algo por desequilibrar. Una sola part\u00edcula (el neutr\u00f3n<\/a>) ha formado dos part\u00edculas (el prot\u00f3n<\/a> y el electr\u00f3n<\/a>), y si incluimos el neutrino<\/a>, tres part\u00edculas. Parece m\u00e1s razonable suponer que el neutr\u00f3n<\/a> se convierte en dos part\u00edculas y una antipart\u00edcula. En otras palabras: lo que realmente necesitamos equilibrar no es un neutrino<\/a>, sino un antineutrino.<\/p>\n

El propio neutrino<\/a> surgir\u00eda de la conversi\u00f3n de un prot\u00f3n<\/a> en un neutr\u00f3n<\/a>. As\u00ed pues, los productos ser\u00edan un neutr\u00f3n<\/a> (part\u00edcula), un positr\u00f3n (antipart\u00edcula) y un neutrino<\/a> (part\u00edcula). Esto tambi\u00e9n equilibra la balanza.<\/p>\n

En otras palabras, la existencia de neutrinos<\/a> y antineutrinos deber\u00eda salvar no una, sino tres importantes leyes de conservaci\u00f3n: la conservaci\u00f3n de la energ\u00eda, la conservaci\u00f3n del esp\u00edn<\/a> y la conservaci\u00f3n de part\u00edcula\/antipart\u00edcula.<\/p>\n

Es importante conservar esas leyes puesto que parece estar presentes en toda clase de relaciones nucleares que no impliques electrones<\/a> o positrones, y ser\u00eda muy \u00fatil si tambi\u00e9n se hallasen presentes en reacciones que incluyesen esas part\u00edculas. Las m\u00e1s importantes conversiones prot\u00f3n<\/a>-neutr\u00f3n<\/a> son las relacionadas con las reacciones nucleares que se desarrollan en el Sol y en los astros. Por consiguiente, las estrellas emiten radiaciones r\u00e1pidas de neutrinos<\/a>, y se calcula que tal vez pierdan a causa de esto el 6 u 8% de su energ\u00eda. Pero eso ser\u00eda meternos en otra historia y, por mi parte, con la anterior explicaci\u00f3n s\u00f3lo trataba de dar una muestra del ingenio del hombre que, como habr\u00e9is visto, no es poco.<\/p>\n

Desde que puedo recordar, he sido un amante de la f\u00edsica. Me asombran cuestiones como la luz, su naturaleza de un conglomerado de colores, ondas y part\u00edculas, su velocidad que nos marca el l\u00edmite del m\u00e1ximo que podemos correr en nuestro universo, y en fin, muchos otros misterios que encierra esa cosa tan cotidiana que nos rodea y lo inunda todo haciendo posible que podamos ver por donde vamos, que las plantas vivan y emitan ox\u00edgeno o que nos calentemos. Realmente, sin luz, nuestra vida no ser\u00eda posible. Entonces, \u00bfqu\u00e9 es realmente la luz?<\/p>\n

Muchos (casi todos) opinan que es algo inmaterial. Los objetos materiales grandes o muy peque\u00f1os como las galaxias o los electrones<\/a>, son materia. La luz, sin embargo, se cree que es inmaterial; dos rayos de luz se cruzan sin afectarse el uno al otro. Sin embargo, yo, que desde luego no soy un experto, opino en cambio que la luz es simplemente una forma de energ\u00eda lum\u00ednica, otra forma en la que se puede presentar la materia. Nosotros mismos, en \u00faltima instancia, somos luz.<\/p>\n

Est\u00e1 claro que los estudiosos de la \u00e9poca antigua y medieval estaban por completo a oscuras acerca de la naturaleza de la luz. Especulaban sobre que consist\u00eda en part\u00edculas emitidas por objetos relucientes o tal vez por el mismo ojo. Establecieron el hecho de que la luz viajaba en l\u00ednea recta, que se reflejaba en un espejo con un \u00e1ngulo igual a aquel con el que el rayo choca con el espejo, y que un rayo de luz se inclina (se refracta) cuando pasa del aire al cristal, al agua o a cualquier otra sustancia transparente.<\/p>\n

Cuando la luz entra en un cristal o en alguna sustancia transparente, de una forma oblicua (es decir, en un \u00e1ngulo respecto de la vertical), siempre se refracta en una direcci\u00f3n que forma un \u00e1ngulo menor respecto de la vertical. La exacta relaci\u00f3n entre el \u00e1ngulo original y el \u00e1ngulo reflejado fue elaborada por primera vez en 1.621 por el f\u00edsico neerland\u00e9s Willerbrord Snell. No public\u00f3 sus hallazgos y el fil\u00f3sofo franc\u00e9s Ren\u00e9 Descartes descubri\u00f3 la ley, independientemente, en 1.637.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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Est\u00e1 claro que no lo sabemos todo,\u00a0el quark top\u00a0como otros muchos objetos en la F\u00edsica, permanecen mucho tiempo perdidos. Es el caso del Bos\u00f3n de Higgs,\u00a0y el neutrino tau no se ha detectado directamente, el gravit\u00f3n se presiente pero no se ha dejado ver, y muchos de los n\u00fameros que nos hacen falta conocer los […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"","footnotes":""},"categories":[22],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1738"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1738"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1738\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1738"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1738"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1738"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}