{"id":1846,"date":"2009-03-31T06:23:56","date_gmt":"2009-03-31T05:23:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1846"},"modified":"2009-03-31T13:08:36","modified_gmt":"2009-03-31T12:08:36","slug":"algo-de-fisica","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2009\/03\/31\/algo-de-fisica\/","title":{"rendered":"Algo de F\u00edsica"},"content":{"rendered":"

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”, “s\u00fapersimetr\u00eda”, “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 nos 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 es posible instruir, 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!<\/p>\n

\u00bfQui\u00e9n puede ir a la longitud de Planck<\/a> para verlas?<\/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. En el Hiperespacio, todo es posible. Hasta el matrimonio de la relatividad<\/a> general y la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, all\u00ed si es posible encontrar esa so\u00f1ada teor\u00eda de la Gravedad cu\u00e1ntica.<\/p>\n

<\/p>\n

As\u00ed que, los te\u00f3ricos, se han embarcado a la b\u00fasqueda de un objetivo 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 bajas energ\u00edas y contesta cosas sin sentido a altas energ\u00edas.<\/p>\n

\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 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 resulto 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, sospechamos, 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<\/span> y es el mismo en todas partes. Es decir, <\/span>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\u00eda energ\u00eda potencial a causa de la alteraci\u00f3n de su posici\u00f3n en el campo gravitatorio de la Tierra.<\/p>\n

Como E=mc2<\/sup>, 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, tiene en realidad dos partes. Una es la masa en reposo, m0<\/sub>, 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) 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

Peor 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.<\/p>\n

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 que reglas controlan los incrementos de masa generados por el 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 -Las masas de los W+<\/sup>, W–<\/sup>, y Z\u00ba<\/sup>, y el up, el down, el encanto, el extra\u00f1o, el top y el bottom, as\u00ed como los leptones<\/a> – que no forman ning\u00fan patr\u00f3n obvio?<\/p>\n

Las masas van de 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\u00e9ticas y d\u00e9biles. En la unidad hay cuatro part\u00edculas mensajeras sin masa -los W+<\/sup>, W–<\/sup>, Z\u00ba <\/sup>y 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 chupan 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 los te\u00f3ricos. Prefiero la descripci\u00f3n seg\u00fan la cual el Higgs<\/a> oculta la simetr\u00eda con su poder dador de masa. <\/sup><\/p>\n

Las masas de los W y el 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 Gerard ^t Hooft y Veltman dejaron sentado que la teor\u00eda entera esta libre de infinitos.<\/p>\n

As\u00ed que, si en esa teor\u00eda electrod\u00e9bil pudo ser, \u00bfpor qu\u00e9 no conseguirlo tambi\u00e9n con la nueva teor\u00eda de supercuerdas<\/a>? En ella subyace la unificaci\u00f3n de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la relatividad<\/a> general que, sin infinitos que renormalizar, se instalan c\u00f3modamente dentro de esa teor\u00eda de unificaci\u00f3n que tantos han buscado a lo largo de la historia de la F\u00edsica.<\/p>\n

Claro que, esa teor\u00eda que tiene todas las respuestas, no ser\u00e1 f\u00e1cil de alcanzar, est\u00e1 situada muy lejos en las profundidades de lo m\u00e1s rec\u00f3ndido del Universo, en la distancia de Planck que, de momento, para nosotros es inaccesible.<\/p>\n

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

\r\n\t\t\r\n\t\t
<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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