{"id":27243,"date":"2021-10-04T07:55:32","date_gmt":"2021-10-04T06:55:32","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=27243"},"modified":"2021-10-04T07:55:32","modified_gmt":"2021-10-04T06:55:32","slug":"el-vacio-super-conductor-la-maquina-de-higgs-kibble","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2021\/10\/04\/el-vacio-super-conductor-la-maquina-de-higgs-kibble\/","title":{"rendered":"El vac\u00edo super-conductor – La m\u00e1quina de Higgs-Kibble"},"content":{"rendered":"

Lo \u00fanico que no resulta ser lo mismo cuando se mira a trav\u00e9s a trav\u00e9s del microscopio (o, en la jerca de la f\u00edsica te\u00f3rica, cuando se realiza una transformaci\u00f3n de escala) es la masa de la part\u00edcula. Esto se debe a que el alcance de la fuerza parece mayor a trav\u00e9s del microscop\u00eco y, por lo tanto, la masa de la part\u00edcula parece ser menor. N\u00f3tese que esta situaci\u00f3n es la opuesta a la que se presenta en vida corriente donde un grano de arena parece mayor -\u00bfm\u00e1s pesado, por lo tanto?- cuando se observa con un microscopio.<\/p>\n

\"Granos\"Fotos<\/p>\n

\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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Granos de arena vistos al microscopio<\/p>\n

Una consecuencia de todo esto es que en una teor\u00eda de Yang-Mills<\/a> el termino de masa parece desaparecer cuando se realiza una transformaci\u00f3n de escala, lo que implica que a trav\u00e9s del microscopio se recupera la invariancia gauge<\/a>. Esto es lo que causa la dificultad con la que se enfrent\u00f3 Veltman. \u00bfSe puede observar directamente el potencial vector de Yang-Mills<\/a>? Parece que puede observarse en el mundo de las cosas grandes, pero no en el mundo de lo peque\u00f1o. Esto es una contradicci\u00f3n y es una raz\u00f3n por la que ese esquema nunca ha podido funcionar adecuadamente.<\/p>\n

\"El\"Los<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

En 2009, la empresa canadiense\u00a0D-Wave Systems,<\/strong>\u00a0conjuntamente con la\u00a0NASA<\/strong>, desarroll\u00f3 un ordenador cu\u00e1ntico de 128 cubits. Rainer contiene 128 dispositivos f\u00edsicos (peque\u00f1os aros de metal niobidio<\/em>) que a muy baja\u00a0temperatura<\/strong>\u00a0act\u00faan como sistemas cu\u00e1nticos con dos niveles (es decir, cubits<\/em>) como consecuencia de la superconductividad.<\/p>\n

Mas Info:\u00a0http:\/\/documentales.portaldeblogs.com\/los-ordenadores-cuanticos#ixzz1zugN3ffl<\/a><\/div>\n
\"Principios\"Asombrosos<\/div>\n

\u00a1Hab\u00eda una salida! Pero \u00e9sta procede de una rama muy diferente de la f\u00edsica te\u00f3rica, la f\u00edsica de los metales a muy bajas temperaturas. A esas temperaturas, los \u201cfen\u00f3menos cu\u00e1nticos\u201d dan lugar a efectos muy sorprendentes, que se describen con teor\u00edas cu\u00e1nticas de campos, exactamente iguales a las que se utilizan en la f\u00edsica de part\u00edculas elementales. La f\u00edsica de part\u00edculas elementales no tienen nada que ver con la f\u00edsica de bajas temperaturas, pero las matem\u00e1ticas son muy parecidas.<\/p>\n

En algunos materiales, el \u201ccampo\u201d que se hace importante a temperaturas muy bajas podr\u00eda ser el que describe c\u00f3mo los \u00e1tomos oscilan alrededor de sus posiciones de equilibrio, o el que describe a los electrones<\/a> en este tipo de material. A temperaturas muy baja nos encontramos con los \u201ccuantos\u201d de esos campos. Por ejemplo, el \u201cfon\u00f3n<\/a>\u201d es el cuanto del sonido. Su comportamiento recuerda al fot\u00f3n<\/a>, el cuanto de la luz, salvo que los n\u00fameros son muy diferentes: los fonones<\/a> se propagan con la velocidad del sonido, a cientos o quiz\u00e1 miles de metros por segundo, y los fotones<\/a> lo hacen a la velocidad de la luz que es de 300.000 km\/s, \u00a1aproximadamente un mill\u00f3n de veces m\u00e1s deprisa! Las part\u00edculas elementales en las que estamos interesados generalmente tienen velocidades cercanas a las de la luz.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

El fonon es la part\u00edcula elemental del sonido, como el fot\u00f3n<\/a> lo es en la luz.<\/strong>.<\/p>\n

Uno de los \u201cfen\u00f3menos cu\u00e1nticos\u201d m\u00e1s espectaculares que tienen lugar en los materiales muy fr\u00edos es la llamada superconductividad, fen\u00f3meno consistente en el hecho de que la resistencia que presenta ese material al paso de la corriente el\u00e9ctrica se hace cero. Una de las consecuencias de ese estado es que el material no admite la m\u00e1s m\u00ednima diferencia de potencial el\u00e9ctrico, porque \u00e9sta ser\u00eda inmediatamente neutralizada por una corriente el\u00e9ctrica \u201cideal\u201d. El material tampoco admite la presencia de campos magn\u00e9ticos porque, de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell, la creaci\u00f3n del campo magn\u00e9tico est\u00e1 asociada con una corriente el\u00e9ctrica inducida, que al no encontrar resistencia neutralizar\u00eda completamente el campo magn\u00e9tico. Por lo tanto, en el interior de un superconductor no se puede crear ni un campo electr\u00f3nico ni magn\u00e9tico. Esta situaci\u00f3n s\u00f3lo cambia si las corrientes inducidas son muy elevadas, como ocurre cuando se somete el superconductor a los campos de imanes muy potentes y que perturban el material. No siendo capaz de resistir una fuerza tan brutal, pierde la superconductividad y se rinde permitiendo la existencia de un campo magn\u00e9tico en su interior.<\/p>\n

\"Im\u00e1n\"Superconductor<\/p>\n

 <\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 El im\u00e1n de neodimio flota gracias a su superconductividad.<\/div>\n

\u00bfPero, qu\u00e9 tiene que ver un superconductor con las part\u00edculas elementales? Bien, un material superconductor se puede entender como un sistema en el cual el campo electromagn\u00e9tico es un campo de muy corto alcance. Est\u00e1 siendo apantallado y, sin embargo, es un campo de Maxwell, un campo gauge<\/a>. \u00a1Esto es lo que hace interesante un superconductor para alguien que quiera describir la interacci\u00f3n d\u00e9bil entre part\u00edculas como una teor\u00eda gauge<\/a>! \u00a1Qu\u00e9 caracter\u00edstica tan bella de la f\u00edsica te\u00f3rica! Se pueden comparar dos mundos completamente diferentes simplemente porque obedecen a las mismas ecuaciones matem\u00e1ticas.<\/p>\n

\"Por<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo funciona un superconductor? La verdadera causa de este fen\u00f3meno peculiar la descubrieron John Bardeen, Leon N. Cooper y John R. Schrieffer por lo que recibieron el premio Nobel en 1972). Los electrones<\/a> de un trozo s\u00f3lido de material tienen que reunir al mismo tiempo dos condiciones especiales para dar lugar a la superconductividad: la primera es apareamiento y la segunda condensaci\u00f3n de Bose.<\/p>\n

\u201cApareamiento\u201d significa que los electrones<\/a> forman pares y act\u00faan en pares, y los que producen la fuerza que mantiene los pares unidos son los fonones<\/a>. En cada par, los electrones<\/a> rotan alrededor de su propio eje, pero en direcciones opuestas, de manera que el par (llamado \u201cpar de Cooper\u201d), en su conjunto, se comporta como si no tuviera rotaci\u00f3n (\u201cmomento angular\u201d). As\u00ed, un par de Cooper se comporta como una \u201cpart\u00edcula\u201d con esp\u00edn<\/a> 0 y carga el\u00e9ctrica -2.<\/p>\n

\"\"\"La<\/p>\n

La \u201ccondensaci\u00f3n de Bose\u201d es un fen\u00f3meno t\u00edpicamente mec\u00e1nico-cu\u00e1ntico. S\u00f3lo se aplica a part\u00edculas con esp\u00edn<\/a> entero (bosones<\/a>). Al igual que los lemmings, los bosones<\/a> se agrupan juntos en el estado de menor energ\u00eda posible, Recu\u00e9rdese que a los bosones<\/a> les gusta hacer a todos la misma cosa. En este estado todav\u00eda se puede mover, pero no pueden perder m\u00e1s energ\u00eda y, en consecuencia, no sufren ninguna resistencia a su movimiento. Los pares de Cooper se mueven libremente, de manera que pueden crear corrientes el\u00e9ctricas que no encuentran ninguna resistencia. Un fen\u00f3meno parecido tiene lugar en el helio l\u00edquido a muy bajas temperaturas. Aqu\u00ed los \u00e1tomos de helio forman una condensaci\u00f3n de Bose y el l\u00edquido que forman puede fluir a trav\u00e9s de los agujeros m\u00e1s peque\u00f1os sin la m\u00e1s m\u00ednima resistencia.<\/p>\n

\n

\"Presentaci\u00f3n<\/p>\n<\/blockquote>\n

\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 Condensado de Bose<\/p>\n

Como los electrones<\/a> por separado tienen esp\u00edn<\/a> \u215f\u2082 no pueden sufrir una condensaci\u00f3n de Bose. Las part\u00edculas cuyo esp\u00edn<\/a> es igual a un entero m\u00e1s un medio (fermiones<\/a>) tienen que estar en estados cu\u00e1nticos diferentes debido al principio de exclusi\u00f3n<\/a> de Pauli. Esta es la raz\u00f3n por la que la superconductividad s\u00f3lo se puede producir cuando se forman pares. S\u00ed, comprendo que estas afirmaciones le sugerir\u00e1n varias preguntas y me disculpo por adelantado, pero de nuevo he traducido f\u00f3rmulas a palabras, lo que implica que el razonamiento pueda parecer poco satisfactorio. \u00a1Simplemente tome esto como una cierta \u201cl\u00f3gica cu\u00e1ntica\u201d dif\u00edcil de manejar! Fueron el belga Fran\u00e7ois Englert, el americano Robert Brout y el ingl\u00e9s Peter Higgs<\/a> los que descubrieron que la superconductividad podr\u00eda ser importante para las part\u00edculas elementales. Propusieron un modelo de part\u00edculas elementales en el cual part\u00edculas el\u00e9ctricamente cargadas, sin esp\u00edn<\/a>, sufr\u00edan una condensaci\u00f3n de Bose. Esta vez, sin embargo, la condensaci\u00f3n no ten\u00eda lugar en el interior de la materia sino el vac\u00edo. Las fuerzas entre las part\u00edculas ten\u00edan que ser elegidas de tal manera que se ahorrara m\u00e1s energ\u00eda llenando el vac\u00edo de estas part\u00edculas que dej\u00e1ndolo vac\u00edo. Estas part\u00edculas no son directamente observables, pero podr\u00edamos sentir el estado, en cuyo espacio y tiempo est\u00e1n movi\u00e9ndose las part\u00edculas de Higgs<\/a> (como se las conoce ahora) con la m\u00ednima energ\u00eda posible, como si el espacio tiempo estuviera completamente vac\u00edo.<\/p>\n

\"Emilio\"COGNICI\u00d3N:<\/p>\n

 <\/p>\n

Imagen: emiliosilveravazquez.com y su holograma, \u00a1siempre pensando!<\/div>\n

Haber encontrado el\u00a0bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a><\/strong>\u00a0puede resolver el misterio de la composici\u00f3n de masa de todos los objetos. Esta masa est\u00e1 presente en las part\u00edculas subat\u00f3micas y sin ellas la materia s\u00f3lida no podr\u00eda existir. El\u00a0bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a><\/strong>\u00a0est\u00e1 relacionado a un campo energ\u00e9tico, que se llama el\u00a0campo de Higgs<\/a><\/strong>, el mismo que est\u00e1 presente en todo el universo de igual forma como el agua inunda una piscina.\u00a0Es formando parte de ese campo, que las diversas part\u00edculas, como los protones<\/a>, neutrones<\/a>, electrones<\/a> y otras, adquieren su masa.\u00a0Las part\u00edculas m\u00e1s peque\u00f1as encuentran menos dificultades para desplazarse, y las m\u00e1s grandes lo hacen con mayor dificultad. De todas las maneras, quedan muchas por explicar. Fandila nos preguntaba que, \u00bfde d\u00f3nde adquiere su masa el mismo Bos\u00f3n de Higgs<\/a>?<\/p>\n

\"Enroque\"Interacci\u00f3n<\/p>\n

Las part\u00edculas de Higgs<\/a> son los cuantos del \u201ccampo de Higgs<\/a>\u201d. Una caracter\u00edstica de este campo es que su energ\u00eda es m\u00ednima cuando el campo tiene una cierta intensidad, y no cuando es nulo. Lo que observamos como espacio vac\u00edo no es m\u00e1s que la configuraci\u00f3n de campo con la menor energ\u00eda posible. Si pasamos de la jerga de campos a la de part\u00edculas, esto significa que el espacio vac\u00edo est\u00e1 realmente lleno de part\u00edculas de Higgs<\/a> que han sufrido una condensaci\u00f3n Bose\u201d.<\/p>\n

Este espacio vac\u00edo tiene muchas propiedades en com\u00fan con el interior de un superconductor. El campo electromagn\u00e9tico aqu\u00ed tambi\u00e9n es de corto alcance. Esto est\u00e1 directamente relacionado con el hecho de que, en tal mundo, el fot\u00f3n<\/a> tiene una cierta masa en reposo.<\/p>\n

Y a\u00fan tenemos una simetr\u00eda gauge<\/a> completa, es decir, la invariancia gauge<\/a> no se viola en ning\u00fan sitio. Y as\u00ed, sabemos c\u00f3mo transformar un fot\u00f3n<\/a> en una part\u00edcula \u201ccon masa\u201d sin violar la invariancia gauge<\/a>. Todo lo que tenemos que hacer es a\u00f1adir estas part\u00edculas de Higgs<\/a> a nuestras ecuaciones.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

La raz\u00f3n por la que el efecto de invariancia gauge<\/a> en las propiedades del fot\u00f3n<\/a> es tan diferente ahora es que las ecuaciones est\u00e1n completamente alteradas por la presencia del campo de Higgs<\/a> en nuestro estado vac\u00edo. A veces se dice que \u201cel estado vac\u00edo rompe la simetr\u00eda espont\u00e1neamente\u201d. Esto no es realmente correcto, pero el fen\u00f3meno est\u00e1 muy relacionado con otras situaciones en las que se produce espont\u00e1neamente una rotura de simetr\u00eda.<\/p>\n

Higgs<\/a> s\u00f3lo consider\u00f3 campos electromagn\u00e9ticos \u201cordinarios\u201d, pero, desde luego, sabemos que el fot\u00f3n<\/a> ordinario en un vac\u00edo aut\u00e9ntico no tiene masa en reposo. Fue Thomas Kibble el que propuso hacer una teor\u00eda de Yang-Mills<\/a> superconductora de esta forma, simplemente a\u00f1adiendo part\u00edculas sin esp\u00edn<\/a>, con carga de Yang-Mills<\/a> en vez de carga ordinaria, y suponer que estas part\u00edculas pod\u00edan experimentar una condensaci\u00f3n de Bose. Entonces el alcance de las interacciones de Yang-Mills<\/a> se reduce y los fotones<\/a> de Yang-Mills<\/a> se convierten en part\u00edculas con esp\u00edn<\/a> igual a 1 y masa distinta de cero.<\/p>\n

\"\ubb38\uacfc\ub3c4<\/p>\n

La discontinuidad manifiesta junto con la invariancia de escala (auto-semejanza), que presenta la energ\u00eda de las fluctuaciones del vac\u00edo cu\u00e1ntico. Las consecuencias de la existencia del cuanto m\u00ednimo de acci\u00f3n fueron revolucionarios para la comprensi\u00f3n del vac\u00edo. Mientras la continuidad de la acci\u00f3n cl\u00e1sica supon\u00eda un vac\u00edo plano, estable y “realmente” vac\u00edo, la discontinuidad que supone el cuanto nos dibuja un vac\u00edo inestable, en continuo cambio y muy lejos de poder ser considerado plano en las distancias at\u00f3micas y menores. El vac\u00edo cu\u00e1ntico es de todo menos vac\u00edo, en \u00e9l la energ\u00eda nunca puede quedar estabilizada en valor cero, est\u00e1 fluctuando sobre ese valor, continuamente se est\u00e1n creando y aniquilando todo tipo de part\u00edculas, llamadas por eso virtuales, en las que el producto de su energ\u00eda por el tiempo de su existencia ef\u00edmera es menor que el cuanto de acci\u00f3n. Se llaman fluctuaciones cu\u00e1nticas del vac\u00edo y son las responsables de que exista un campo que lo inunda todo llamado\u00a0campo de punto cero<\/a>.<\/p>\n

Algunos f\u00edsicos proponen una controvertida teor\u00eda en la que un extra\u00f1o tipo de materia, el Singlet de\u00a0Higgs<\/a><\/a>, se mover\u00eda hacia el pasado o el futuro en el LHC. \u00a1Qu\u00e9 imaginaci\u00f3n! Claro que, puestos a imaginar\u2026<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Bien sabido es que mientras m\u00e1s profundizamos en el conocimiento de los secretos del mundo que nos rodea, m\u00e1s interrogantes y misterios sin resolver se nos muestran. Cada vez que abrimos una puerta, llegamos a una habitaci\u00f3n que tiene otras muchas por abrir. Es la b\u00fasqueda incesante del hombre, su insoslayable af\u00e1n por saber el por qu\u00e9, el c\u00f3mo y el cu\u00e1ndo de todas las cosas.<\/p>\n

\u00bfEstaremos entrando en una especie de locura?<\/p>\n

Bueno…<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Por su parte, el cient\u00edfico brit\u00e1nico\u00a0Peter\u00a0Higgs<\/a><\/a><\/strong>, de 80 a\u00f1os, que dio su nombre a la llamada\u00a0\u201cpart\u00edcula divina\u201d<\/strong>\u00a0en 1964, afirm\u00f3 que cree que su Bos\u00f3n ser\u00eda hallado gracias al Gran Colisionador. \u201cCreo que es bastante probable\u201d dijo pocas horas despu\u00e9s de que entrara en funcionamiento el gigantesco acelerador. Y, seg\u00fan parece, se est\u00e1 saliendo con la suya.<\/p>\n

\"Monografias.com\"<\/p>\n

De todas las maneras,\u00a0 estar\u00eda bien saber, a ciencia cierta, c\u00f3mo es el campo de\u00a0Higgs<\/a><\/a>\u00a0del que toman la masa todas las part\u00edculas, y conocer, mediante que sistema se transfieren la masa, o, si cuando las part\u00edculas entran en el campo de Higgs<\/a> e inter-relacionan con \u00e9l, es el efecto frenado el que les otorga la masa.<\/p>\n

emilio silvera<\/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":"

Lo \u00fanico que no resulta ser lo mismo cuando se mira a trav\u00e9s a trav\u00e9s del microscopio (o, en la jerca de la f\u00edsica te\u00f3rica, cuando se realiza una transformaci\u00f3n de escala) es la masa de la part\u00edcula. Esto se debe a que el alcance de la fuerza parece mayor a trav\u00e9s del microscop\u00eco y, […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27243"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=27243"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27243\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=27243"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=27243"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=27243"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}