{"id":7019,"date":"2012-07-11T06:39:18","date_gmt":"2012-07-11T05:39:18","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=7019"},"modified":"2012-07-11T06:39:18","modified_gmt":"2012-07-11T05:39:18","slug":"%c2%a1la-fisica-es-a-veces-tan-extrana","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2012\/07\/11\/%c2%a1la-fisica-es-a-veces-tan-extrana\/","title":{"rendered":"\u00a1La F\u00edsica! Es a veces tan extra\u00f1a"},"content":{"rendered":"

La Imagen especular (simetr\u00eda)<\/p>\n

La ley conocida como Interacci\u00f3n d\u00e9bil, no cumple con ciertas \u201cleyes de la F\u00edsica\u201d tales como la conservaci\u00f3n de la extra\u00f1eza y del isosp\u00edn, aunque hay otras muchas leyes de conservaci\u00f3n que s\u00ed respeta.<\/p>\n

Los f\u00edsicos hablan muy a menudo de la conservaci\u00f3n de la simetr\u00eda<\/em>. Una simetr\u00eda muy importante, aunque simple, es la \u201csimetr\u00eda especular\u201d oficialmente llamada \u201cparidad\u201d.<\/p>\n

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\"http:\/\/farm5.static.flickr.com\/4014\/4303369928_e834e1a094.jpg\"<\/p>\n

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No, esta no es, la imagen especular de un neutrino<\/a>, de hecho, ellos no tienen imagen especular.<\/p>\n

Antes de 1956, siempre se hab\u00eda supuesto que cualquier fen\u00f3meno\u00a0 respetaba las mismas leyes f\u00edsicas que su imagen especular. En consecuencia uno podr\u00eda esperar que las part\u00edculas o haces de part\u00edculas chocan entre ellas de una forma que sea especularmente sim\u00e9trica, la simetr\u00eda especular se preservar\u00eda.<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Los neutrinos<\/a> siempre nos han dado dolor de cabeza. Su ponemos nuestras manos delante un espejo, ah\u00ed las veremos reflejadas. Si de la misma manera, pudi\u00e9ramos poner dos neutrinos<\/a> delante del espejo de al lado, eso ver\u00edamos: NADA.<\/p>\n

El descubrimiento de que muchas part\u00edculas no se parec\u00edan en nada a sus respectivas im\u00e1genes especulares fue realizado por dos f\u00edsicos chinos, Tsung Dao Lee y Chen Ning Yang, alg\u00fan tiempo despu\u00e9s de haber emigrado a los EE UU. Result\u00f3 que la Interacci\u00f3n d\u00e9bil distingu\u00eda entre derecha e izquierda. Esto es m\u00e1s claro en el caso del neutrino<\/a>.<\/p>\n

Los neutrinos<\/a> ve<\/sub> y v\u00b5<\/sub> como el fot\u00f3n<\/a>, no tienen masa en reposo y, por lo tanto, se mueven siempre a la velocidad de la luz. Los neutrinos<\/a> tambi\u00e9n rotan con un esp\u00edn<\/a> \u00bd. Si definimos el \u201cpolo norte\u201d y el \u201cpolo sur\u201d igual que se definen en la Tierra. Los neutrinos<\/a> son especiales porque siempre tienen el polo sur enfrente de ellos y el polo norte detr\u00e1s. Nunca se han observados neutrinos<\/a> para los cuales esto no sea as\u00ed.<\/p>\n

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La f\u00edsica sueca Cecilia Jarlskog compar\u00f3 a los neutrinos<\/a> con los vampiros porque no tienen imagen especular. Su imagen especular es un imposible f\u00edsico.<\/p>\n

Hace unos d\u00edas, con ocasi\u00f3n del \u201challazgo\u201d del Bos\u00f3n de Higgs<\/a>, hablamos aqu\u00ed del \u201cMecanismo Higgs<\/a>\u201d. Pero, \u00bfes correcto? \u00bfNos conducir\u00e1 hacia una buena teor\u00eda? \u00bfQu\u00e9 es lo que est\u00e1 permitido y lo que no para describir las part\u00edculas elementales y por qu\u00e9?<\/p>\n

El Instituto de Carg\u00e8se, en la Isla de C\u00f3rcega, fue fundado por el f\u00edsico franc\u00e9s Maurice L\u00e8vy. Desde 1960. All\u00ed, construido en un precioso terreno con una peque\u00f1a playa, se realizaban (ahora no se si contin\u00faan) escuelas de verano.<\/p>\n

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La de 1970 era sobre las interacciones fuertes. Junto con Gell-Mann, L\u00e9vy hab\u00eda desarrollado un modelo para la interacci\u00f3n fuerte. Aunque no esperaban que representase toda la verdad, ten\u00eda la caracter\u00edstica de que se reproduc\u00edan todas las simetr\u00edas de las interacciones fuertes de una forma muy interesante. Pero, debido a que las interacciones son tan fuertes, las part\u00edculas no se mueven ni siquiera aproximadamente en l\u00ednea recta y esto hac\u00eda que no se pudiera utilizar el esquema aproximativo habitual, el llamado \u201cdesarrollo perturbativo\u201d. A pesar de las dificultades fundamentales que presentaba el modelo con su interminable serie de aproximaciones que no converg\u00edan en nada, las discusiones de aquel curso de verano, terminaron dedic\u00e1ndose de forma predominante a intentar extraer de aquel modelo, resultados con alg\u00fan sentido.<\/p>\n

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No confundir con el el problema de las cuerdas que\u00a0 est\u00e1 en que nadie es lo suficientemente inteligente para resolver la teor\u00eda de campos de cuerdas o cualquier otro enfoque no perturbativo de esta teor\u00eda. Se requieren t\u00e9cnicas que est\u00e1n actualmente m\u00e1s all\u00e1 de nuestras capacidades.<\/div>\n

El modelo era interesante. Era un modelo renormalizable en el cual, protones<\/a>, neutrones<\/a> y tres clases de piones<\/a> jugaban un papel muy importante. Pero hac\u00eda falta un cuarto acompa\u00f1ante de los piones<\/a> que se llam\u00f3 \u201csigma<\/a>\u201d (\u03c3). La simetr\u00eda el modelo requer\u00eda que los protones<\/a> \u201cdesnudos\u201d y los neutrones<\/a> no tuvieran masa<\/em>. S\u00f3lo en ese caso se pod\u00eda entender c\u00f3mo funcionan las cirrientes sobre las que act\u00faa la interacci\u00f3n d\u00e9bil.<\/p>\n

Y, aqu\u00ed est\u00e1 la parte interesante: se supon\u00eda que las part\u00edculas sigma<\/a>s sufr\u00edan una condensaci\u00f3n Bose y, por lo tanto, aqu\u00ed tambi\u00e9n tenemos una \u201crotura espont\u00e1nea de simetr\u00eda\u201d. Los protones<\/a> y los neutrones<\/a>, que no tendr\u00edan masa en un ambiente sim\u00e9trico, son entonces frenados por esas part\u00edculas sigma<\/a>s que pueblan el vac\u00edo, y adquieren as\u00ed la masa de la rotura de la simetr\u00eda. En este sistema se verificaba el teorema de Goldstone, y por lo tanto perd\u00edan su masa en reposo.<\/p>\n

Aquello no estaba tan mal despu\u00e9s de todo. Ya se sab\u00eda que los piones<\/a> eran, con diferencia, los hadrones<\/a> m\u00e1s ligeros. En la mayor\u00eda de las teor\u00edas, lo que se ten\u00eda que comparar era el cuadrado de las masas de las part\u00edculas, y el cuadrado de la masa del pi\u00f3n<\/a> es aproximadamente catorce veces menor que la masa de la siguiente part\u00edcula, el ka\u00f3n<\/a>. Una aproximaci\u00f3n en la que la masa del pi\u00f3n<\/a> fuera nula no era, pues, ninguna locura. En una versi\u00f3n mejorado del modelo sigma<\/a>, podr\u00edamos suponer que la masa del pi\u00f3n<\/a> proviene de una peque\u00f1a perturbaci\u00f3n. M\u00e1s tarde, cuando se utiliz\u00f3 el modelo Quarks, se consider\u00f3 que tanto los piones<\/a> de Goldstone como la part\u00edcula sigma<\/a> estaban formados por un quark<\/a> y un anti-quark. La \u201cpertubaci\u00f3n\u201d que da la masa al pi\u00f3n<\/a> resultar\u00e1 ser la peque\u00f1a masa de los quarks<\/a> u y d del interior del hadr\u00f3n<\/a>.<\/p>\n

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\u00a0\u00a1Aquien se le diga que aqu\u00ed est\u00e1 concentrado todo lo que vemos!<\/p>\n

Dos autoridades en el tema de la renormalizaci\u00f3n, el corenao Benjamin Lee y el alem\u00e1n Kurt Symanzik, estuvieron en Carg\u00e8se, en aquella escuela de verano, para explicar c\u00f3mo se pod\u00eda renormalizar en el modelo sigma<\/a> sin que se perdiera su propiedad m\u00e1s importante, , la rotira espont\u00e1nea de simetr\u00eda.<\/p>\n

Pero \u201c\u00bfse puede hacer lo mismo si hay un campo de Yang-Mills<\/a>?\u201d. Gerard \u00b4t Hooft, uno de los alumnos de aquella escuela de verano, le pregunt\u00f3 a Lee y a Symanzik. Ambos le dieron la misma respuesta: \u201cSi yo fuera un estudiante de Veltman le preguntar\u00eda a \u00e9l.\u201d Ellos no hab\u00edan estuidiado los campos de Yang-Mills<\/a>, pero a \u00b4t Hooft le pareci\u00f3 que el procedimiento de Lee y Symanzik para el modelo sigma<\/a> tambi\u00e9n ser\u00eda aplicable a cualquier sistema en el que la simetr\u00eda est\u00e9 afectada por una condensaci\u00f3n de Bose, incluyendo la teor\u00eda de Higgs<\/a>-Kibble. Aqu\u00ed estaba presente el semillero de una nueva teor\u00eda y, \u00b4t Hooft, pens\u00f3 de inmediato en c\u00f3mo pod\u00eda hacerlo crecer.<\/p>\n

Esa ser\u00e1 otra historia que tratar\u00e9 de contaramos y, de seguro, os interesar\u00e1.\u00e7<\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n

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