{"id":27273,"date":"2021-10-15T05:21:19","date_gmt":"2021-10-15T04:21:19","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=27273"},"modified":"2021-10-15T05:21:19","modified_gmt":"2021-10-15T04:21:19","slug":"%c2%a1tenemos-que-saber-y-sabremos-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2021\/10\/15\/%c2%a1tenemos-que-saber-y-sabremos-3\/","title":{"rendered":"\u00a1Tenemos que saber! y, sabremos."},"content":{"rendered":"

\"\"\"Longitud<\/p>\n

En 1.949, el f\u00edsico franc\u00e9s Louis de Broglie, que gan\u00f3 el premio Nobel, propuso construir un laboratorio europeo de f\u00edsica de part\u00edculas. Su idea cal\u00f3 hondo en la comunidad internacional, y tres a\u00f1os m\u00e1s tarde, 11 pa\u00edses europeos dieron el visto bueno y el dinero para construir el CERN, inaugurado en Ginebra en 1.954, y al que tanto le debe la f\u00edsica y las Sociedades modernas del mundo.<\/p>\n

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

Los aceleradores de part\u00edculas son un gran invento que ha permitido comprobar (hasta donde se ha podido, al menos) la estructura del \u00e1tomo. En el acelerador del Fermilab, por ejemplo, un detector de tres pisos de altura que en su momento cost\u00f3 unos ochenta millones de d\u00f3lares para poder captar electr\u00f3nicamente los “restos” de la colisi\u00f3n entre un prot\u00f3n<\/a> y un antiprot\u00f3n<\/a>. Aqu\u00ed la prueba consiste en que decenas de miles de sensores generen un impulso el\u00e9ctrico cuando pasa una part\u00edcula. Todos esos impulsos son llevados a procesadores electr\u00f3nicos de datos a trav\u00e9s de cientos de miles de cables. Por \u00faltimo, se hace una grabaci\u00f3n en carrete de cinta magn\u00e9tica codificada con ceros y unos. La cinta graba las violentas colisiones de los protones<\/a> y antiprotones, en las que generan unas setenta part\u00edculas que salen disparadas en diferentes direcciones dentro de las varias secciones del detector.<\/p>\n

\u00a0\"Joe\"Resultados<\/p>\n

El 13 de octubre de 1985 se produjo la primera colisi\u00f3n prot\u00f3n<\/a>-antiprot\u00f3n<\/a> en el Tevatr\u00f3n\u00a0del Fermilab.<\/p><\/blockquote>\n

La ciencia, en especial la f\u00edsica de part\u00edculas, gana confianza en sus conclusiones por duplicaci\u00f3n, es decir, un experimento en California se confirma mediante un acelerador de un estilo diferente que funciona en Ginebra con otro equipo distinto, que incluye en cada experimento los controles necesarios y todas las comprobaciones para que puedan confirmar con muchas garant\u00edas el resultado finalmente obtenido. Es un proceso largo y muy complejo; la consecuencia de muchos a\u00f1os de investigaci\u00f3n de muchos equipos diferentes.<\/p>\n

\"Una\"Uno<\/p>\n

\n

No es suficiente con un \u00fanico resultado. Si muchos, en distintos lugares dan lo mismo…se pueden considerar ciertos<\/p>\n

\n<\/blockquote>\n

Yo puedo visualizar la estructura interna de un \u00e1tomo. Puedo hacer que me vengan im\u00e1genes mentales de nebulosas de “presencia” de electr\u00f3n<\/a> alrededor de la min\u00fascula mota del n\u00facleo que atrae esa bruma de la nube electr\u00f3nica hacia s\u00ed. Puedo ver los \u00e1tomos, los protones<\/a> y los neutrones<\/a>, y en su interior, los diminutos quarks<\/a> enfangados en un mar de neutrones<\/a>. Claro que todo eso es posible por el hecho de que dicha imagen me es muy familiar. Creo que cada uno construir\u00e1 sus propias im\u00e1genes conforme \u00e9l las vea a partir de las ecuaciones o bien de c\u00f3mo las form\u00f3 en su mente a partir de sus lecturas o explicaciones o\u00eddas en charlas cient\u00edficas.<\/p>\n

\"IL<\/p><\/blockquote>\n

\n

“Frank Wilczek. comparti\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica del\u00a02004<\/a>\u00a0con David Cross y David Politzer. Los laureados han realizado un importante descubrimiento te\u00f3rico relativo a la fuerza fuerte, o la “fuerza de color” como tambi\u00e9n ha sido llamada. La fuerza fuerte es la que domina en los n\u00facleos at\u00f3micos, actuando entre los quarks<\/a> del pr\u00f3ton y del neutr\u00f3n<\/a>.<\/p>\n

Wilczek es considerado uno de los f\u00edsicos te\u00f3ricos m\u00e1s eminentes del mundo. Conocido entre otras cosas, por el descubrimiento de la libertad asint\u00f3lica, el desarrollo de la Cromodinamica Cu\u00e1ntica, la invenci\u00f3n de axions, y el descubrimiento y explotaci\u00f3n de nuevas formas de estad\u00edsticas qu\u00e1ntum (el anyons). A los 21 a\u00f1os siendo estudiante graduado de la Universidad de Princenton, trabajando con David Gross, defini\u00f3 las propiedades del gluen coloreado que une a los n\u00facleos at\u00f3micos.”<\/p>\n

 <\/p><\/blockquote>\n

Cuando entraron en escena David Politrer, de Harvard, y David Gross y Frank Wilczek, de Pinceton, el panorama de lo que ocurr\u00eda en el interior del n\u00facleo se aclar\u00f3 bastante. Ellos, descubrieron algo que llamaron\u00a0libertad asint\u00f3tica<\/a><\/em>. Asint\u00f3tico significa, burdamente, “que se acerca cada vez m\u00e1s, pero no toca nunca”. La interacci\u00f3n fuerte se debilita m\u00e1s y m\u00e1s a medida que un quark<\/a> se aproxima a otro. Esto significa, parad\u00f3jicamente, que cuando los quarks<\/a> est\u00e1n muy juntos se portan casi como si fuesen libres; pero cuando se apartan, las fuerzas se hacen efectivamente mayores. Las distancias cortas suponen energ\u00edas altas, as\u00ed que la interacci\u00f3n fuerte se debilita a altas energ\u00edas. Esto es justo lo contrario de lo que pasa con la fuerza el\u00e9ctrica. A\u00fan m\u00e1s importante era que la interacci\u00f3n fuerte necesitase una part\u00edcula mensajera, como las otras fuerzas, y en alguna parte le dieron al mensajero el nombre de\u00a0glu\u00f3n<\/em>\u00a0(del ingl\u00e9s\u00a0glue<\/em>, pegamento).<\/p>\n

\u00a0\"\"<\/p>\n

A todo esto, lleg\u00f3 Murray Gell-Mann con sus quarks<\/a> para completar el panorama. Adjudic\u00f3 a estas diminutas part\u00edculas color y sabor (nada que ver con el gusto y los colores reales) y lleg\u00f3 la teor\u00eda denominada cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica<\/a>. Todo aquello dio mucho que hablar y mucho trabajo a los te\u00f3ricos y experimentadores, y al entrar en los a\u00f1os ochenta, se hab\u00eda dado ya con todas las part\u00edculas de la materia (los quarks<\/a> y los leptones<\/a>), y ten\u00edamos las part\u00edculas mensajeras, o bosones<\/a> gauge<\/a>, de las tres fuerzas, a excepci\u00f3n de la gravedad.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

MATERIA<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Primera generaci\u00f3n<\/p>\n<\/td>\n

\n

Segunda generaci\u00f3n<\/p>\n<\/td>\n

\n

Tercera generaci\u00f3n<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

u<\/p>\n<\/td>\n

\n

c<\/p>\n<\/td>\n

\n

t<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

d<\/p>\n<\/td>\n

\n

s<\/p>\n<\/td>\n

\n

b<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Son los quarks<\/a>\u00a0up<\/em>,\u00a0down<\/em>,\u00a0charmed<\/em>,\u00a0strange<\/em>,\u00a0top<\/em>\u00a0y\u00a0bottom<\/em>.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Los leptons son:<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

\u03c5e<\/sub><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u03c5\u03bc<\/sub><\/p>\n<\/td>\n

\n

\u03c5\u03c4<\/sub><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

e<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u03bc<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u03c4<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

FUERZAS<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Los bosones<\/a> gauge<\/a>:<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Fot\u00f3n<\/p>\n<\/td>\n

\n

Electromagnetismo<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

W+<\/sup>, W–<\/sup>, Z0<\/sup><\/p>\n<\/td>\n

\n

Interacci\u00f3n d\u00e9bil<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Ocho gluones<\/a><\/p>\n<\/td>\n

\n

Interacci\u00f3n fuerte<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\u00a0\"File:Leptones<\/p>\n

La familia de los leptones<\/a> est\u00e1 compuesta por el electr\u00f3n<\/a>, mu\u00f3n<\/a> y tau<\/a> con sus correspondientes neutrinos<\/a>. As\u00ed qued\u00f3 pr\u00e1cticamente completo el llamado modelo est\u00e1ndar que describe las part\u00edculas que forman la materia conocida y las fuerzas que intervienen e interaccionan con ellas. La gravedad qued\u00f3 plasma<\/a>da en la relatividad<\/a> general de Einstein<\/a>.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 es incompleto el modelo est\u00e1ndar? Una carencia es que no se haya visto todav\u00eda el quark<\/a> top; otra, la ausencia de una de las cuatro fuerzas fundamentales, la gravedad. Otro defecto est\u00e9tico es que no es lo bastante simple; deber\u00eda parecerse m\u00e1s a la tierra, aire, fuego y agua de Emp\u00e9docles. Hay demasiados par\u00e1metros y demasiados controles que ajustar. Necesitamos una nueva teor\u00eda que sea menos complicada, m\u00e1s sencilla y bella, sin vericuetos intrincados que salvar, con la limpieza y serena majestad de la teor\u00eda de la gravedad que, con enorme simpleza y aplicando los principios naturales, trata los temas m\u00e1s profundos del universo. Esperemos que contin\u00fae desarroll\u00e1ndose la teor\u00eda de cuerdas y que, como parece, incluya todas las fuerzas, todas las part\u00edculas y, en fin, todos los par\u00e1metros que dan sentido al universo.<\/p>\n

 <\/p><\/blockquote>\n

\"Archivo:Interacciones\"El<\/p>\n

S\u00ed, al Modelo Est\u00e1ndar la faltan algunas cosas y le sobran otras, o, al menos, ser\u00eda necesario explicarlas mejor. La Gravedad no est\u00e1 presente y, hay una veintena de par\u00e1metros aleatorios que, como el Bos\u00f3n de Higgs<\/a>, no se pueden explicar…a\u00fan. La Historia viene de lejos:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

El modelo est\u00e1ndar: Historia resumida<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Autores<\/strong><\/p>\n<\/td>\n

\n

Fechas<\/strong><\/p>\n<\/td>\n

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Part\u00edculas<\/strong><\/p>\n<\/td>\n

\n

Fuerza<\/strong><\/p>\n<\/td>\n

\n

Nota<\/strong><\/p>\n<\/td>\n

\n

Comentario<\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Tales (milesio)<\/p>\n<\/td>\n

\n

600 a.C.<\/p>\n<\/td>\n

\n

Agua<\/p>\n<\/td>\n

\n

No se menciona<\/p>\n<\/td>\n

\n

8<\/p>\n<\/td>\n

Fue el primero en explicar el mundo mediante causas naturales. L\u00f3gica en lugar de mito.<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Emp\u00e9docles (agrigento)<\/p>\n<\/td>\n

\n

460 a.C.<\/p>\n<\/td>\n

\n

Tierra, agua, aire y fuego<\/p>\n<\/td>\n

\n

Amor y discordia<\/p>\n<\/td>\n

\n

9<\/p>\n<\/td>\n

Aport\u00f3 la idea de que hay m\u00faltiples part\u00edculas que se combinan para formar toda la materia.<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Dem\u00f3crito (Abdera)<\/p>\n<\/td>\n

\n

430 a.C.<\/p>\n<\/td>\n

\n

El \u00e1tomo indivisible e invisible, o\u00a0a-tomo<\/em><\/p>\n<\/td>\n

\n

Movimiento violento constante<\/p>\n<\/td>\n

\n

10<\/p>\n<\/td>\n

Su modelo requer\u00eda demasiadas part\u00edculas, cada una con una forma diferente, pero su idea b\u00e1sica de que hay un \u00e1tomo que no puede ser partido sigue siendo la definici\u00f3n b\u00e1sica de part\u00edcula elemental.<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Isaac Newton<\/a> (ingl\u00e9s)<\/p>\n<\/td>\n

\n

1.687<\/p>\n<\/td>\n

\n

\u00c1tomos duros con masa, impenetrables<\/p>\n<\/td>\n

\n

Gravedad (cosmos); fuerzas desconocidas (\u00e1tomos)<\/p>\n<\/td>\n

\n

7<\/p>\n<\/td>\n

Le gustaban los \u00e1tomos pero no hizo que su causa avanzase. Su gravedad fue un dolor de cabeza para los peces gordos en la d\u00e9cada de 1.990<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Roger J. Boscovich (d\u00e1lmata)<\/p>\n<\/td>\n

\n

1.760<\/p>\n<\/td>\n

\n

“Puntos de fuerza” indivisibles y sin forma o dimensi\u00f3n<\/p>\n<\/td>\n

\n

Fuerzas atractivas y repulsivas que act\u00faan entre puntos<\/p>\n<\/td>\n

\n

9<\/p>\n<\/td>\n

Su teor\u00eda era incompleta, limitada, pero la idea de que hay part\u00edculas de “radio nulo”, puntuales, que crean “campos de fuerza”, es esencial en la f\u00edsica moderna.<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Michael Faraday (ingl\u00e9s)<\/p>\n<\/td>\n

\n

1.820<\/p>\n<\/td>\n

\n

Cargas el\u00e9ctricas<\/p>\n<\/td>\n

\n

Electromagnetismo<\/p>\n<\/td>\n

\n

8’5<\/p>\n<\/td>\n

Aplic\u00f3 el atomismo a la electricidad al conjeturar que las corrientes estaban formadas por “corp\u00fasculos de electricidad”, los electrones<\/a>.<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Dimitri Mendeleev (siberiano)<\/p>\n<\/td>\n

\n

1.870<\/p>\n<\/td>\n

\n

M\u00e1s de 50 \u00e1tomos dispuestos en la tabla peri\u00f3dica de los elementos<\/p>\n<\/td>\n

\n

No hace c\u00e1balas sobre las fuerzas<\/p>\n<\/td>\n

\n

8’5<\/p>\n<\/td>\n

Tom\u00f3 la idea de Dalton y organiz\u00f3 todos los elementos qu\u00edmicos conocidos. En su tabla peri\u00f3dica apuntaba con claridad una estructura m\u00e1s profunda y significativa.<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Ernest Rutherford (neozeland\u00e9s)<\/p>\n<\/td>\n

\n

1.911<\/p>\n<\/td>\n

\n

Dos part\u00edculas; n\u00facleo y electr\u00f3n<\/p>\n<\/td>\n

\n

La fuerza nuclear fuerte<\/a> m\u00e1s el electromagnetismo. La gravedad<\/p>\n<\/td>\n

\n

9’5<\/p>\n<\/td>\n

Al descubrir el n\u00facleo, revel\u00f3 una nueva simplicidad dentro de todos los \u00e1tomos de Dalton. El experimentador por excelencia.<\/td>\n<\/tr>\n
\n

Bjorken, Fermi<\/a>, Friedman, Gell-Mann, Glasgow, Kennedy, Lederman, Peri, Richter, Schwartz, Steinberger, Taylor, Ting, m\u00e1s un reparto de miles.<\/p>\n<\/td>\n

\n

1.992<\/p>\n<\/td>\n

\n

Seis quarks<\/a> y seis leptones<\/a>, m\u00e1s sus antipart\u00edculas. Hay tres colores de quarks<\/a><\/p>\n<\/td>\n

\n

El electromagnetismo, la interacci\u00f3n fuerte y d\u00e9bil: doce part\u00edculas que llevan las fuerzas m\u00e1s la gravedad.<\/p>\n<\/td>\n

\n

?<\/p>\n<\/td>\n

Dem\u00f3crito de Abdera r\u00ede.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

A todo esto y como he dicho, el quark<\/a> top est\u00e1 perdido (ya se encontr\u00f3) y el neutrino<\/a> tau<\/a> no se ha detectado directamente (pero experimentos nos han dicho que un neutrino<\/a> mu\u00f3nico se puede transformar en uno tau<\/a>), 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 est\u00e1 asentado sobre arenas movedizas.<\/p>\n

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

En realidad, no sabemos si la relatividad<\/a> general y la teor\u00eda cu\u00e1ntica, son dos mundos antag\u00f3nicos que nos empe\u00f1amos en unir. Por eso buscamos la gravedad Cu\u00e1ntica.<\/p>\n

 <\/p><\/blockquote>\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 “super-gravedad”, “supersimetr\u00eda<\/a>”, “supercuerdas”, “teor\u00eda M<\/a>” o, en \u00faltimo caso, “teor\u00eda de todo” o “gran teor\u00eda unificada”.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Las\"Teor\u00eda<\/p>\n

 <\/p>\n

\u00bfUniverso de dimensiones extras?<\/p>\n

 <\/p><\/blockquote>\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. 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

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

\u00a0\"La\"Archivo:Kaluza<\/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 \u00a1Tiene tantos secretos el Universo!<\/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, se necesitar\u00eda una energ\u00eda de 1019\u00a0<\/sup>GeV.<\/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. \u00a1Necesitamos algo m\u00e1s avanzado!<\/p>\n

\"El\"Por<\/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

\"Bos\u00f3n\"Habr\u00edan<\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Con aquellos \u00faltimos experimentos en el LHC, pudimos leer declaraciones como \u00e9stas:<\/p>\n

\n

“…confirmaron que durante este a\u00f1o, tal y como se ha anunciado hace semanas, se ha obtenido una aut\u00e9ntica marea de datos que dejan poco o ning\u00fan lugar a dudas sobre la existencia de la part\u00edcula que la teor\u00eda considera responsable de la masa de todas las dem\u00e1s part\u00edculas y sin la que el Universo, sencillamente no existir\u00eda tal y como lo conocemos.”<\/p>\n

 <\/p><\/blockquote>\n

\u00a0\"Una\"Qu\u00e9<\/p>\n

 <\/p><\/blockquote>\n

\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 En 1964 se predijo la existencia de esa part\u00edcula<\/p>\n<\/div>\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\u00a0E = 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,\u00a0m<\/em>, tiene en realidad dos partes; una es la masa en reposo,\u00a0m0<\/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\u00a0c<\/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

\u00a0\"\"<\/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

\"Exchange<\/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, extra\u00f1o, top y bottom, as\u00ed como los leptones<\/a> – que no forman ning\u00fan patr\u00f3n obvio?<\/p>\n

\"Como<\/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>\u00a0y 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

\u00a0\"\"<\/p>\n

Las masas de los W y Z se predijeron con \u00e9xito a partir de los par\u00e1metros de la teor\u00eda electro-d\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 emplean cuando no saben hacerlo bien.<\/p>\n

\n
\n
\n
\"Resultado<\/a>\"Resultado\"Resultado\"Resultado<\/div>\n<\/blockquote>\n
<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00bfSabremos alguna vez c\u00f3mo adquieren masa las part\u00edculas?<\/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

\u00a0\"\"<\/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

\"Enroque<\/p>\n

Existir\u00e1n los campos de Higgs<\/a>, o…<\/p>\n

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

… s\u00f3lo ser\u00e1 una creaci\u00f3n de la mente.<\/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>\u00a0grados 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 electro-d\u00e9bil 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 electro-d\u00e9bil se rompe.<\/p>\n

\"Definici\u00f3n\"Las<\/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

\u00a0\"\"<\/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 S\u00ed, dudas hemos tenido todos<\/p>\n

Hay otras muchas cuestiones de las que podr\u00edamos hablar y, la F\u00edsica y la Astronom\u00eda, siendo mi gran Pasi\u00f3n, ocupa mucho de mi tiempo. La F\u00edsica, amigos m\u00edos, nos dir\u00e1 como es el “mundo” y digo mundo querinedo significar Naturaleza y Universo. La F\u00edsica encierra una belleza…, que est\u00e1 presente en:<\/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

    El Modelo Est\u00e1ndar falla en ambos aspectos, mientras que la\u00a0relatividad<\/a><\/a>\u00a0general los exhibe, ambos, de manera bien patente. Nunca una teor\u00eda dijo tanto con tan poco; su sencillez es asombrosa y su profundidad incre\u00edble. 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

    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":"

    En 1.949, el f\u00edsico franc\u00e9s Louis de Broglie, que gan\u00f3 el premio Nobel, propuso construir un laboratorio europeo de f\u00edsica de part\u00edculas. Su idea cal\u00f3 hondo en la comunidad internacional, y tres a\u00f1os m\u00e1s tarde, 11 pa\u00edses europeos dieron el visto bueno y el dinero para construir el CERN, inaugurado en Ginebra en 1.954, 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\/27273"}],"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=27273"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27273\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=27273"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=27273"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=27273"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}