{"id":4242,"date":"2010-09-21T12:44:14","date_gmt":"2010-09-21T10:44:14","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=4242"},"modified":"2010-09-21T19:22:45","modified_gmt":"2010-09-21T17:22:45","slug":"%c2%a1la-mecanica-cuantica-%c2%a1el-modelo-estandar","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/09\/21\/%c2%a1la-mecanica-cuantica-%c2%a1el-modelo-estandar\/","title":{"rendered":"\u00a1La Mecanica cuantica! \u00a1El Modelo Estandar!"},"content":{"rendered":"

La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, es el resultado de una idea iniciada por Max Planck con su cuanto de acci\u00f3n h, que fue posteriormente desarrollada por otros como Werner Heisemberg, Edwin Schr\u00f6dinger, Paul Dirac, Richard Frynman, y muchos m\u00e1s, incluso el mismo Einstein<\/a>, en 1.905 (el mismo a\u00f1o que dio a conocer su relatividad<\/a> especial), inspirado en el art\u00edculo de m\u00e1s Planck sobre la radiaci\u00f3n de cuerpo negro, public\u00f3 un trabajo conocido como el \u201cefecto fotoel\u00e9ctrico\u201d que le vali\u00f3 el N\u00f3bel de F\u00edsica.<\/p>\n

La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es la suma de mucho ingenio, conocimiento, matem\u00e1ticas y trabajo que ha permitido tener una poderosa herramienta que nos explica el mecanismo de las part\u00edculas elementales en el Universo microsc\u00f3pico del \u00e1tomo.<\/p>\n

Mientras que Einstein<\/a> conjetur\u00f3 el marco entero de la relatividad<\/a> general con s\u00f3lo intuici\u00f3n f\u00edsica, los f\u00edsicos de part\u00edculas se estaban ahogando en una masa de datos experimentales y como comentaba el gran f\u00edsico Enrico Fermi<\/a> \u201cSi yo pudiera recordar los nombres de todas estas part\u00edculas, habr\u00eda sido bot\u00e1nico\u201d. Tal era el n\u00famero de part\u00edculas que surg\u00edan de entre los restos de los \u00e1tomos tras las colisiones en los aceleradores que las hac\u00edan chocar a velocidades cercanas a c.<\/p>\n

Toda la materia consiste en quarks<\/a> y leptones<\/a>, que interaccionan intercambiando diferentes tipos de cuantos, descritos por los campos de Maxwell y de Yang-Mills<\/a>.<\/p>\n

El Modelo Est\u00e1ndar nos describe todas las familias de part\u00edculas subat\u00f3micas que componen la materia y como act\u00faan las fuerzas al interaccionar con ellas, incluyendo la teor\u00eda de Maxwell del electromagnetismo que gobierna la interacci\u00f3n de los electrones<\/a> y de la luz y que se conoce por electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, cuya correcci\u00f3n ha sido verificada experimentalmente dentro de un margen de error de una parte en 10 millones, lo que la hace ser la teor\u00eda m\u00e1s precisa en la historia de la f\u00edsica.<\/p>\n

Llegar al Modelo Est\u00e1ndar de la F\u00edsica cost\u00f3 el esfuerzo de m\u00e1s de un siglo de investigaci\u00f3n y trabajo te\u00f3rico de muchos en el descubrimiento del dominio subat\u00f3mico.<\/p>\n

<\/p>\n

La fuerza d\u00e9bil que gobierna las propiedades de los\u201dleptones<\/a>\u201d, tales como el electr\u00f3n<\/a>, el mu\u00f3n<\/a> y el mes\u00f3n<\/a> tan y sus neutrinos<\/a> asociados.\u00a0 Al igual que las otras fuerzas, los leptones<\/a> interaccionan intercambiando cuantos, llamados bosones<\/a> W y Z.\u00a0 Estos cuantos tambi\u00e9n se describen matem\u00e1ticamente por el campo de Yang-Mills<\/a>.\u00a0 A diferencia de la\u00a0 fuerza glu\u00f3nica, la fuerza generada\u00a0 por el intercambio de bosones<\/a> W y Z es demasiado d\u00e9bil para mantener los leptones<\/a> en una resonancia, de modo que no vemos un numero infinito de leptones<\/a> emergiendo de nuestros colisionadores de \u00e1tomos.<\/p>\n

De la fuerza fuerte, el N\u00f3bel Steven Weinberg, uno de los creadores del Modelo Est\u00e1ndar, escribi\u00f3: \u201cExiste una larga tradici\u00f3n de la f\u00edsica te\u00f3rica que no afect\u00f3 a todos, ni mucho menos, pero ciertamente me afect\u00f3 a m\u00ed: la que dec\u00eda que las interacciones fuertes [eran] demasiado complicadas para la mente humana\u201d<\/p>\n

Las caracter\u00edsticas m\u00e1s interesantes del Modelo Est\u00e1ndar es que est\u00e1 basado en la simetr\u00eda, podemos ver su se\u00f1al inequ\u00edvoca dentro de cada una de estas interacciones.\u00a0 Los quarks<\/a> y los leptones<\/a> no son aleatorios, sino que se presentan en pautas definidas en el Modelo.<\/p>\n

Este modelo de la f\u00edsica que explica las fuerzas que interaccionan con las part\u00edculas creadoras de materia, no incluye la fuerza de la Gravedad.<\/p>\n

El Modelo Est\u00e1ndar es pr\u00e1ctico y ha sido y es una poderosa herramienta para todos los f\u00edsicos, sin embargo, al no incluir la gravedad es incompleta.\u00a0 Cuando se intenta unir el Modelo Est\u00e1ndar con la teor\u00eda de Einstein<\/a>, la teor\u00eda resultante da respuestas absurdas.<\/p>\n

Este modelo es feo y complicado:<\/p>\n

    \n
  1. 36 quarks<\/a>, que se presentan en 6 \u201csabores\u201d y 3 \u201ccolores\u201d y sus r\u00e9plicas en antimateria para describir las interacciones fuertes.<\/li>\n
  2. 8 campos de Yang-Mills<\/a> para describir los gluones<\/a>, que ligan los quarks<\/a>.<\/li>\n
  3. 4 campos de Yang-Mills<\/a> para describir las fuerzas d\u00e9biles y electromagn\u00e9ticas.<\/li>\n
  4. 6 tipos de leptones<\/a> para describir las interacciones d\u00e9biles.<\/li>\n
  5. Un gran n\u00famero de misteriosas part\u00edculas de \u201cHiggs<\/a>\u201d necesarias para ajustar las masas y las constantes que describen a las part\u00edculas.<\/li>\n
  6. Al menos 19 constantes arbitrarias que describen las masas de las part\u00edculas y las intensidades de las diversas interacciones.\u00a0 Estas diecinueve constantes deben ser introducidas a la fuerza; no est\u00e1n determinadas en modo alguno por la teor\u00eda.<\/li>\n<\/ol>\n

    As\u00ed las cosas, est\u00e1 claro que, hay que buscar otro modelo.<\/p>\n

    La fealdad del Modelo Est\u00e1ndar puede contrastarse con la simplicidad de las ecuaciones de Einstein<\/a>, en las que todo se deduc\u00eda de primeros principios.\u00a0 Para comprender el contraste est\u00e9tico entre el Modelo Est\u00e1ndar y la teor\u00eda de la relatividad<\/a> general de Einstein<\/a> debemos comprender que, cuando los f\u00edsicos hablan de \u201cbelleza\u201d en sus teor\u00edas, realmente quieren decir que estas \u201cbellas\u201d teor\u00edas deben poseer al menos dos caracter\u00edsticas esenciales:<\/p>\n

      \n
    1. Una simetr\u00eda unificadora<\/li>\n
    2. La capacidad de explicar grandes cantidades de datos experimentales con las expresiones matem\u00e1ticas m\u00e1s econ\u00f3micas.<\/li>\n<\/ol>\n

      \n

      El Modelo Est\u00e1ndar falla en ambos aspectos, mientras que la relatividad<\/a> general los exhibe, ambos, de manera bien patente.\u00a0 Nunca una teor\u00eda dijo tanto con tan poco, su sencillez es asombrosa y su profundidad incre\u00edble.\u00a0 De hecho, desde que se public\u00f3 en 1.915, no ha dejado de dar frutos y, a\u00fan no se han obtenido de ella todos los mensajes que contiene.<\/p>\n

      Al contrario de la relatividad<\/a> general, la simetr\u00eda del Modelo Est\u00e1ndar, est\u00e1 realmente formada empalmando tres simetr\u00edas m\u00e1s peque\u00f1as, una por cada una de las fuerzas, el modelo es espeso e inc\u00f3modo en su forma.\u00a0 Ciertamente no es econ\u00f3mica en modo alguno.\u00a0 Por ejemplo, las ecuaciones de Einstein<\/a>, escritas en su totalidad, solo ocupan unos cent\u00edmetros y ni siquiera llenar\u00eda una l\u00ednea de esta p\u00e1gina.\u00a0 A partir de esta escasa l\u00ednea de ecuaciones, podemos ir m\u00e1s all\u00e1 de las leyes de Newton<\/a> y derivar la distorsi\u00f3n del espacio, el Big Bang<\/a> y otros fen\u00f3menos astron\u00f3micos importantes como los Agujeros Negros.\u00a0 Por el contrario, solo escribir el Modelo Est\u00e1ndar en su totalidad requerir\u00eda, siendo escueto, un par de p\u00e1ginas de esta libreta y parecer\u00eda un galimat\u00edas de s\u00edmbolos complejos s\u00f3lo entendibles por expertos.<\/p>\n

      Los cient\u00edficos quieren creer que la naturaleza prefiere la econom\u00eda en sus creaciones y que siempre parece evitar redundancias innecesarias al crear estructuras f\u00edsicas, biol\u00f3gicas y qu\u00edmicas.<\/p>\n

      El matem\u00e1tico franc\u00e9s Henri Poincar\u00e9 lo expres\u00f3 de forma a\u00fan m\u00e1s franca cuando escribi\u00f3: \u201cEl cient\u00edfico no estudia la Naturaleza porque es \u00fatil; la estudia porque disfruta con ello, y disfruta con ello porque es bella\u201d.<\/p>\n

      E. Rutherford, quien descubri\u00f3 el n\u00facleo del \u00e1tomo (entre otras muchas cosas), dijo: una vez: \u201cToda ciencia es o f\u00edsica o coleccionar sello\u201d.\u00a0 Se refer\u00eda a la enorme importancia que tiene la f\u00edsica para la ciencia, aunque se le olvid\u00f3 mencionar que, la f\u00edsica, esta sostenida por las matem\u00e1ticas que la explica.<\/p>\n

      Pero, a pesar de todos sus inconvenientes, el Modelo Est\u00e1ndar, desde su implantaci\u00f3n, ha cosechado un \u00e9xito tras otro, con sus inconvenientes y sus diecinueve par\u00e1metros aleatorios, lo cierto es que, es lo mejor que tenemos por el momento para explicar las familias de part\u00edculas que conforman la materia y como act\u00faan las fuerzas de la naturaleza, todas las fuerzas menos la Gravedad, esa nos la explica a la perfecci\u00f3n y sin fisuras las ecuaciones de Einstein<\/a> de la relatividad<\/a> General.<\/p>\n

      Hace tiempo que los f\u00edsicos tratan de mejorar el Modelo Est\u00e1ndar con otras teor\u00edas m\u00e1s avanzadas y modernas que puedan explicar la materia y el espacio-tiempo con mayor amplitud y, sobre todo, incluyendo la Gravedad.\u00a0 As\u00ed que retomando la teor\u00eda de kaluza de la quinta dimensi\u00f3n, se propuso la teor\u00eda de Supergravedad en 1.976 por los f\u00edsicos Daniel Freedman, Sergio Ferrara y Meter van Nieuwenhuizen, de la Universidad del Estado de Nueva Cork en Stoney Brook que desarrollaron esta nueva teor\u00eda en un espacio de once dimensiones.<\/p>\n

      Para desarrollar la superteor\u00eda de Kaluza-Klein<\/a> en once dimensiones, uno tiene que incrementar\u00a0 enormemente las componentes del interior del Tensor m\u00e9trico de Riemann (que Einstein<\/a> utiliz\u00f3 en cuatro dimensiones, tres de espacio y una de Tiempo para su relatividad<\/a> general y, m\u00e1s tarde, kaluza, a\u00f1adiendo otra dimensi\u00f3n de espacio, la llev\u00f3 hasta la quinta dimensi\u00f3n haciendo as\u00ed posible unir la teor\u00eda de Einstein<\/a> de la Gravedad, con la teor\u00eda de Maxwell del Electromagnetismo), que ahora se convierte en el supertensor m\u00e9trico<\/a> de Riemann.<\/p>\n

      Esperemos a ver que pasa.<\/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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