{"id":7002,"date":"2012-07-05T11:23:22","date_gmt":"2012-07-05T10:23:22","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=7002"},"modified":"2012-07-05T11:23:22","modified_gmt":"2012-07-05T10:23:22","slug":"a-vueltas-con-el-boson-de-higgs-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2012\/07\/05\/a-vueltas-con-el-boson-de-higgs-2\/","title":{"rendered":"A vueltas con el Bos\u00f3n de Higgs"},"content":{"rendered":"

ALVARO DE R\u00faJULA<\/a><\/h2>\n

CSI<\/a>C, UAM, CERN y Boston University<\/p>\n

El bos\u00f3n<\/a> \u201cde Higgs<\/a>\u201d<\/h1>\n

El Large Hadron Collider del CERN (LHC) es, entre otras cosas, una m\u00e1quina de sacudir el vac\u00edo, ya que su principal objetivo es encontrar el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a> o demostrar que no existe. En general, demostrar que algo no existe es imposible. El \u00e9xito del experimento de Michelson y Morley fue su fracaso. Asimismo, el m\u00e1ximo \u00e9xito del LHC consistir\u00eda en demostrar que no existe el Higgs<\/a>. Esto nos situar\u00eda en una tesitura cient\u00edfica prerrevolucionaria, quiz\u00e1s an\u00e1loga a la que tuvo lugar en el albor del siglo XX.<\/h3>\n
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7 Comentarios<\/a><\/div>\n<\/div>\n
El modelo est\u00e1ndar<\/strong>
\nHace 124 a\u00f1os Michelson y Morley publicaron su crucial experimento. Se trataba de medir el movimiento de la Tierra con relaci\u00f3n al \u00e9ter, la interpretaci\u00f3n newtoniana del vac\u00edo<\/em> como la\u00a0trama\u00a0del espacio absoluto. Mucho despu\u00e9s a\u00fan estamos intentando entender el vac\u00edo, con medios como el tupido entramado de aceleradores del CERN (Figura 1) y varios de sus detectores, como CMS y ATLAS (Foto\u00a01) DESTACADOSGlosario de materia y energ\u00eda<\/a>Perfil: \u00c1lvaro de R\u00fajula<\/a>que ya no son experimentos de mesa. El fracaso de Michelson y Morley acabar\u00eda apuntalando la visi\u00f3n einsteniana: el vac\u00edo no es un escenario en el que las cosas est\u00e1n o se mueven. Al contrario, esas mismas cosas configuran el espacio-tiempo en el que est\u00e1n.<\/p>\n

Las \u201cteor\u00edas cu\u00e1nticas relativistas\u201d predictivas \u2013llamadas teor\u00edas de campos<\/em> \u201crenormalizables\u201d\u2013 tienen la particularidad de que, en ellas, lo que no est\u00e1 prohibido es obligatorio, como en las dictaduras. Para que la teor\u00eda proh\u00edba un proceso no observado es necesario que una simetr\u00eda de la teor\u00eda lo haga. De otro modo las correccio\u00adnes \u201ccu\u00e1nticas\u201d (en potencias sucesivas de la constante de Plank) lo generan, con una amplitud impredecible, para m\u00e1s inri<\/em>.<\/p>\n

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

El modelo est\u00e1ndar es una tal teor\u00eda, en la que se basa nuestro entendimiento de las part\u00edculas elementales y sus interacciones. Ab initio<\/em>, una de sus simetr\u00edas, misteriosamente llamada \u201cde calibre (gauge<\/a>)\u201d proh\u00edbe que las part\u00edculas tengan las masas no nulas que caracterizan a su gran mayor\u00eda; solo fotones<\/a> y \u201cgluones<\/a>\u201d tienen masas cero. Romper la simetr\u00eda a mano no funciona, El modelo est\u00e1ndar es una tal teor\u00eda, en la que se basa nuestro entendimiento de las part\u00edculas elementales y sus interaccionesla teor\u00eda pierde su capacidad predictiva, adquiriendo infinitos par\u00e1metros arbitrarios. En nuestro inescrutable lenguaje lit\u00fargico, la teor\u00eda deja de ser renormalizable.<\/p>\n

Para salir del atolladero es necesario que la rotura de la simetr\u00eda sea \u201cespont\u00e1nea\u201d. Un perdig\u00f3n en el fondo de una probeta vertical est\u00e1 en una posici\u00f3n sim\u00e9trica (en el eje) y estable (en el fondo). Calentemos la probeta y deform\u00e9mosla hasta que su fondo se parezca al de una botella. Si realizamos la operaci\u00f3n con inconmensurable destreza, la bola se quedar\u00e1 en el eje, posici\u00f3n sim\u00e9trica, pero inestable. De otro modo se caer\u00e1 en una direcci\u00f3n cualquiera; la simetr\u00eda original se ha roto espont\u00e1neamente: hay una direcci\u00f3n preferente, que pudiera haber sido cualquier otra. Como en un ferroim\u00e1n \u201cde Heisenberg\u201d en el que los espines de los \u00e1tomos interaccionan entre ellos y, por debajo de una temperatura cr\u00edtica, se alinean espont\u00e1neamente. La teor\u00eda tiene una simetr\u00eda (todas las direcciones son equivalentes) aunque sus soluciones de m\u00ednima energ\u00eda (el im\u00e1n fr\u00edo) apunten en una direcci\u00f3n espont\u00e1neamente generada.<\/p>\n

El mecanismo de Higgs<\/a><\/strong>
\nLa energ\u00eda gravitacional o la de interacci\u00f3n entre espines\u00a0 del p\u00e1rrafo anterior se describen como \u201cpotenciales\u201d de interacci\u00f3n. El modelo est\u00e1ndar incluye el potencial de un hipot\u00e9tico campo escalar<\/em> (de esp\u00edn<\/a> cero): el campo \u201cde Higgs<\/a>\u201d. En el estado de m\u00ednima energ\u00eda (\u00a1el vac\u00edo!), el campo rompe la simetr\u00eda gauge<\/a> y una de sus componentes, que es neutra, adquiere un valor constante no nulo (su valor en el vac\u00edo). La teor\u00eda \u201crota\u201d tiene pues un vac\u00edo que no est\u00e1 vac\u00edo, sino permeado por una \u201csubstancia\u201d: un\u00a0 campo constante. A diferencia del viejo \u00e9ter, este vac\u00edo es invariante relativista (es el mismo para un observador que para otros en movimiento respecto a \u00e9l) y hasta invariante general-relativista (el valor del campo en el vac\u00edo no se diluye, aunque el universo se expanda).<\/p>\n

Una vez a\u00f1adido el campo escalar, todo lo del p\u00e1rrafo anterior \u201cle pasa\u201d al modelo est\u00e1ndar,\u00a0 pero tambi\u00e9n \u2013inevitablemente\u2013 le pasan otras cosas. Las part\u00edculas de esp\u00edn<\/a> \u00bd (como el electr\u00f3n<\/a> y los quarks<\/a>) adquieren masa, puesto que su interacci\u00f3n con el vac\u00edo \u2013que ya no lo est\u00e1\u2013 tiene ahora la forma (\u00fanica e inevitable) de un \u201ct\u00e9rmino\u201d de masa. Algo a\u00fan m\u00e1s sorprendente le pasa a los \u201cbosones<\/a> intermediarios\u201d (W+ , W- y Z0), las part\u00edculas\u00a0 de esp\u00edn<\/a> 1 mediadoras de las interacciones d\u00e9biles, responsables, por ejemplo, de la radiactividad<\/a> natural. De entrada tienen masa nula y, como Siguiendo una m\u00e1s antigua tradici\u00f3n, opino que, el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a> deber\u00eda de llamarse el \u201ckenon\u00f3n\u201d, del griego kenon, \u201cvac\u00edo\u201del fot\u00f3n<\/a>, dos estados de polarizaci\u00f3n. Una vez que la simetr\u00eda de gauge<\/a> est\u00e1 rota, adquieren masa, lo cual requiere un tercer estado de polarizaci\u00f3n o \u201cgrado de libertad\u201d. Este grado lo heredan de las otras tres componentes del campo de Higgs<\/a>, que de entrada tiene cuatro: dos el\u00e9ctricamente cargadas y dos neutras, solo una de las cuales sobrevive como el campo que \u201cllena\u201d el vac\u00edo.<\/p>\n

Hay que admitir que todo lo anterior suena a cuento, pero no lo es: el modelo est\u00e1ndar describe lo observado con precisi\u00f3n impresionante. Su parte mejor comprobada es la \u201celectrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica\u201d: la interacci\u00f3n del fot\u00f3n<\/a> con las part\u00edculas cargadas (la carga el\u00e9ctrica es la capacidad de emitir o absorber fotones<\/a>). Puede uno predecir, por ejemplo, el cociente giro-magn\u00e9tico del electr\u00f3n: la intensidad con la que se comporta como un im\u00e1n puntual. Observaci\u00f3n y teor\u00eda son crecientemente precisas y coinciden hoy en d\u00eda en 14 (\u00a1catorce!) cifras significativas. Las interacciones fuertes (entre quarks<\/a>) y d\u00e9biles no est\u00e1n medidas con precisi\u00f3n tan espeluznante, pero s\u00ed la suficiente como para indicarnos que vamos por buen camino. El cociente de masas M(W)\/M(Z), siendo M la masa y W y Z los bosones<\/a> intermediarios, es el predicho por el \u201cmecanismo\u201d de Higgs<\/a> que he esbozado.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Foto 1. Una vista parcial de ATLAS, uno de los detectores del LHC, en su subterr\u00e1neo punto de colisi\u00f3n, durante su ensamblaje. Atlas mide 25 m de alto y 46 de largo y pesa 7.000 toneladas, casi como la torre Eiffel. El detector incluye 3.000\u00a0km de cables y tiene 100 millones de canales electr\u00f3nicos, adem\u00e1s de incontables componentes de variadas tecnolog\u00edas de punta. Fuente: CERN.<\/em><\/p>\n

El bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a><\/strong>
\nA todo este edificio est\u00e1ndar le falta una constataci\u00f3n: el descubrimiento del \u201cbos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a>\u201d. Ya va siendo hora de recordar que un bos\u00f3n<\/a> es una part\u00edcula de esp\u00edn<\/a> entero, como el fot\u00f3n<\/a>, cuyo esp\u00edn<\/a> es la unidad. Un fermi\u00f3n<\/a> (como el electr\u00f3n<\/a>) es una part\u00edcula de esp\u00edn<\/a> semi-entero (\u00bd en este caso). Los fermiones<\/a> son asociales: solo cabe uno en un estado cu\u00e1ntico determinado. Los bosones<\/a>, como los hinchas, son lo contrario: a\u00f1adirlos sucesivamente en el mismo estado cuesta cada vez menos energ\u00eda.<\/p>\n

Al sacudir una substancia cualquiera, vibra. Las vibraciones de campos electromagn\u00e9ticos, por ejemplo, son la luz. A un nivel elemental, las vibraciones son cuantos (o part\u00edculas): fotones<\/a> este caso. Si existe una substancia, el campo de Higgs<\/a> que permea el vac\u00edo, la podr\u00edamos tambi\u00e9n \u201csacudir\u201d con energ\u00eda suficiente como para crear sus correspondientes cuantos (bosones<\/a> de Higgs<\/a>) de masa a\u00fan desconocida.<\/p>\n

En buena liza, el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a> deber\u00eda llamarse de Peter Higgs<\/a>, Fran\u00e7ois Englert y Robert Brout y quiz\u00e1s de algunos m\u00e1s. Los f\u00edsicos de part\u00edculas hemos perdido con este bos\u00f3n<\/a> la ocasi\u00f3n de darle un mejor nombre; algunos intentos que no citar\u00e9 son pat\u00e9ticos. La tradici\u00f3n es bautizar a las part\u00edculas con nombres absurdos, como \u201cquarks\u201d y a las teor\u00edas con nombres enga\u00f1osos y rimbombantes, como \u201ccromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica<\/a>\u201d. Siguiendo una m\u00e1s antigua tradici\u00f3n, opino que, el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a> deber\u00eda de llamarse el \u201ckenon\u00f3n\u201d, del griego kenon, \u201cvac\u00edo\u201d. Sin decencia po\u00e9tica, lo solemos llamar \u201cel Higgs<\/a>\u201d. Como qui\u00e9n dijese \u201cel Litri\u201d.<\/p>\n

El LHC<\/strong>
\nEl Large Hadron Collider (LHC) del CERN es un colisionador de hadrones<\/a>: part\u00edculas constituidas por quarks<\/a> o por quarks<\/a> y antiquarks, cuyas interacciones \u201ccromodin\u00e1micas\u201d est\u00e1n mediadas por gluones<\/a> y son fuertes. Protones, neutrones<\/a> y los n\u00facleos de los \u00e1tomos son hadrones<\/a>, P=(uud)<\/em>, N=(udd)<\/em>, siendo u<\/em> y d<\/em> los quarks<\/a> \u201cup\u201d y \u201cdown\u201d (como de costumbre, ni up<\/em> ni down<\/em> tienen el sentido que deber\u00eda ser habitual).<\/p>\n

En el LHC se hacen colisionar desde protones<\/a> hasta n\u00facleos de plomo. Por ahora la energ\u00eda de los protones<\/a> es de 3.5 teraelectronvoltios (TeV), unas 3.740 veces su energ\u00eda en reposo, mc2. Lo suficiente como para batir por un factor 7 el record anterior, del colisionador en Fermilab, tambi\u00e9n cerca de Ginebra, pero Geneva, Illinois.\u00a0 La luminosidad de un colisionador (veces la secci\u00f3n eficaz del proceso de colisi\u00f3n) es la cadencia de las colisiones. El LHC\u00a0 progresa r\u00e1pidamente hacia su luminosidad de dise\u00f1o, pero de momento funciona solo a la mitad de su energ\u00eda m\u00e1xima.
\nLa m\u00e1quina consta de dos anillos que gu\u00edan y aceleran part\u00edculas en direcciones contrarias y las hacen colisionar en cuatro puntos, v\u00e9ase la Figura 1. Los protones<\/a> le llegan al LHC parcialmente acelerados en una tortuosa serie de aceleradores\u00a0 \u201cantiguos\u201d. En los puntos de colisi\u00f3n del LHC hay un par de experimentos peque\u00f1os (TOTEM y LHCf) y cuatro medianos: ATLAS (Foto\u00a01), CMS, LHCb y ALICE. No caer\u00e9 en el error, ya inevitable en el caso del LHC, de llamarlos \u201cgrandes\u201d. En realidad estamos siempre proyectando otros mayores.<\/p>\n

A la caza del Higgs<\/a><\/strong>
\nLa mayor\u00eda de las part\u00edculas que existen son inestables y, a primera vista, in\u00fatiles. Para estudiarlas, primero hay que crearlas. Para ello es necesario producir colisiones de una energ\u00eda (en el \u201ccentro de masa\u201d) superior a la energ\u00eda en reposo de la part\u00edcula en cuesti\u00f3n. A los \u201cparticuleros\u201d nos resulta m\u00e1s f\u00e1cil decir estas cosas, puesto que no distinguimos entre energ\u00eda y masa. Por ejemplo, en la f\u00f3rmula \u00ad\u00ad
\nE = mc\u00b2 \/ \u221a(1 \u2013 v\u00b2 \/ c\u00b2), ponemos la velocidad de la luz c=1, una simple elecci\u00f3n de unidades. Si medimos tiempos en nanosegundos y distancias en unidades de \u201cmi pi\u00e9 izquierdo\u201d, c=1 puesto que dicho pi\u00e9 (de unos 30 cm) mide precisamente (por definici\u00f3n) lo que la luz en el vac\u00edo recorre en un nanosegundo. Por cierto, la consabida E = mc\u00b2 es falsa. Es v\u00e1lida para un objeto en reposo, en cuyo caso es casi tautol\u00f3gica.<\/p>\n

El LHC es, entre otras cosas, un MSV (M\u00e1quina de Sacudir el Vac\u00edo) ya que su principal objetivo es encontrar el bos\u00f3n<\/a> de Higgs<\/a> o demostrar que no existe. En general, demostrar que algo no existe es imposible. Este caso es una excepci\u00f3n. Con un Higgs<\/a> de masa superior a 1 TeV, el modelo est\u00e1ndar violar\u00eda la \u201cunitariedad\u201d: predecir\u00eda absurdamente procesos con probabilidad superior al 100%. El LHC alcanza para fabricar objetos de masa 1 TeV, y si no encuentra el \u00adHiggs<\/a>, despu\u00e9s de algunos a\u00f1os busc\u00e1ndolo, es que no existe. O tiene propiedades significativamente distintas a las previstas, en cuyo caso no es \u201cel\u201d Higgs<\/a>.<\/p>\n

El proceso m\u00e1s probable de producci\u00f3n del Higgs<\/a> es el de la Figura 2. Curiosamente tendr\u00eda lugar a trav\u00e9s de un \u201ctri\u00e1ngulo virtual\u201d de quarks<\/a> \u201ctop\u201d. La raz\u00f3n es que este quark<\/a> es el m\u00e1s masivo y el Higgs<\/a> se \u201cacopla\u201d a las part\u00edculas proporcionalmente a su masa: as\u00ed es como el campo de Higgs<\/a> en el vac\u00edo genera las masas.<\/p>\n

El proceso de desintegraci\u00f3n del Higgs<\/a> que mejor permitir\u00eda medir sus propiedades \u2013y saber si su identidad es la que le atribuimos\u2013 est\u00e1 tambi\u00e9n esbozado en la Figura 2. La raz\u00f3n es que electrones<\/a> o sus \u201cr\u00e9plicas\u201d inestables de mayor masa, los muones<\/a>, son las part\u00edculas cuya energ\u00eda y direcci\u00f3n pueden medirse con mayor precisi\u00f3n, permitiendo determinar bien el esp\u00edn<\/a> y \u201cacoplamientos\u201d del Higgs<\/a>.<\/p>\n

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

Colof\u00f3n<\/strong>
\nHa renacido como venganza p\u00f3stuma la vieja idea de Einstein<\/a> que \u00e9l repudi\u00f3 al enterarse de que el universo no era est\u00e1tico: la \u201cconstante cosmol\u00f3gica (L)\u201d, el \u00fanico ente est\u00e1tico que puede ejercer una repulsi\u00f3n gravitacional. Einstein<\/a> la introdujo para estabilizar el universo artificialmente contra la atracci\u00f3n gravitacional entre las galaxias, que lo colapsar\u00eda. El universo est\u00e1 en expansi\u00f3n acelerada<\/em>.\u00a0 Esto implica que L no es nula, como opin\u00e1bamos hasta hace poco sin saber porqu\u00e9. Todos los datos concuerdan con la posibilidad de que dicha L sea la responsable de la aceleraci\u00f3n observada.<\/p>\n

En terminolog\u00eda actual, L es la densidad de energ\u00eda del vac\u00edo. Entendemos el modelo est\u00e1ndar lo suficiente como para estimar cu\u00e1nto el campo de \u00adHiggs<\/a> contribuye a la diferencia de potencial \u2013o densidad de energ\u00eda\u2013 entre el falso vac\u00edo inestable (la bola en lo alto del trasero de la botella) y el verdadero vac\u00edo (la bola abajo). La gravedad responde directamente a la densidad de energ\u00eda (e impulso) y no, como las dem\u00e1s fuerzas, solo a diferencias de potencial. La contribuci\u00f3n del campo de Higgs<\/a> a la constante cosmol\u00f3gica deber\u00eda ser del orden de la diferencia de potencial entre vac\u00edos falso y verdadero. Pero el resultado de esta estimaci\u00f3n es unos 54 (\u00a1cincuenta y cuatro!) \u00f3rdenes de magnitud superior a las observaciones cosmol\u00f3gicas. Tiene su m\u00e9rito incurrir en tama\u00f1a contradicci\u00f3n.<\/p>\n

Quiz\u00e1s comprendamos por qu\u00e9 las part\u00edculas tienen masa, pero no por qu\u00e9 tienen los valores de masa que tienen. Hemos visto otros defectos de nuestro entendimiento del vac\u00edo y de un campo que supuestamente lo permea. Queremos saber m\u00e1s, de ah\u00ed el encono en buscar el Higgs<\/a>, o algo que se le parezca. O que no se le parezca.<\/p>\n

El \u00e9xito del experimento de Michelson y Morley fue su fracaso. Asimismo, el m\u00e1ximo \u00e9xito del LHC consistir\u00eda en demostrar que no existe el Higgs<\/a>. Esto nos situar\u00eda en una tesitura cient\u00edfica prerrevolucionaria, quiz\u00e1s an\u00e1loga a la que tuvo lugar en el albor del siglo XX. Cedo al amable lector el reto de convencer a las autoridades competentes (con su siempre superior criterio) de que el mayor descubrimiento ser\u00eda, en este caso, no encontrar lo que uno busca.<\/p>\n

Ap\u00e9ndice: una labor global <\/strong>
\nEn el CERN trabajan unos 2.300 empleados, 20 de ellos, f\u00edsicos te\u00f3ricos con contratos de tres o m\u00e1s a\u00f1os. Hay tambi\u00e9n unos 7.000 \u201cusuarios\u201d, estudiantes, cient\u00edficos, ingenieros y t\u00e9cnicos de unos 70 pa\u00edses, muchos de ellos, como Suiza y Espa\u00f1a, multiling\u00fces. Un aguerrido ling\u00fcista podr\u00eda detectar centenares de idiomas en las bab\u00e9licas cafeter\u00edas del CERN, o dialectos de pa\u00edses \u2013como Italia o Francia\u2013 en los que no son armas el idioma y la poes\u00eda. En total, en los experimentos del LHC, trabajan unos 330 espa\u00f1oles.<\/p>\n

El presupuesto del CERN, pagado por los veintipocos pa\u00edses miembros proporcionalmente a su producto interno bruto (con un tope de 20% del presupuesto para Alemania), es de unos mil millones de francos suizos al a\u00f1o, a los que Espa\u00f1a contribuye aproximadamente\u00a0 con un 7%. Esto significa que los espa\u00f1oles contribuimos cada uno a raz\u00f3n de un euro al a\u00f1o.<\/p>\n

Es dif\u00edcil sobrestimar el impacto de la investigaci\u00f3n fundamental en la Econom\u00eda, Tecnolog\u00eda o Medicina a plazo fijo, relacionado frecuentemente con las pr\u00f3ximas elecciones. Me limitar\u00e9 a dar el ejemplo consuetudinario de la flauta que son\u00f3, aunque no por casualidad. El Hipertext Transfer Protocol (el misterioso \u201chttp\u201d de las p\u00e1ginas web) fue inventado en el CERN por Tim Berners-Lee. Es la base de la explosi\u00f3n del uso de Internet. Berners-Lee, con el benepl\u00e1cito inicialmente esc\u00e9ptico y la indispensable libertad acad\u00e9mica que le otorgaban sus jefes, se propuso encontrar un lenguaje universal con el que grupos de f\u00edsicos pudieran intercambiar datos, independientemente del tipo de ordenadores que empleasen.\u00a0 Y dio en un clavo sin fronteras, como el propio CERN.<\/p><\/div>\n

<\/a><\/p>\n

Glosario de materia y energ\u00eda<\/h4>\n
Antipart\u00edcula.<\/strong> A cada part\u00edcula de la naturaleza le corresponde una antipart\u00edcula, que posee la misma masa, el mismo esp\u00edn<\/a>, pero distinta carga el\u00e9ctrica. Algunas part\u00edculas son id\u00e9nticas a su antipart\u00edcula, como por ejemplo el fot\u00f3n<\/a>. Si bien no todas las part\u00edculas de carga neutra
\nson id\u00e9nticas a su antipart\u00edcula.<\/p>\n

Antiquark.<\/strong> Antipart\u00edcula que corresponde a un quark<\/a>. El n\u00famero de tipos de quarks<\/a> y antiquarks en la materia es el mismo. Se representan con los mismos s\u00edmbolos que aquellos, pero con una barra encima de la letra correspondiente, por ejemplo, si un quark<\/a> se representa con u, un antiquark se escribe u.<\/p>\n

Bos\u00f3n de Higgs<\/a>.<\/strong> Part\u00edcula elemental que queda por descubrir para cerrar con \u00e9xito el denominado modelo est\u00e1ndar de la F\u00edsica de part\u00edculas. El hallazgo de su existencia es clave para entender la forma en que las dem\u00e1s part\u00edculas adquieren masa.<\/p>\n

Bos\u00f3n.<\/strong> Uno de los dos tipos b\u00e1sicos de part\u00edculas elementales, de esp\u00edn<\/a> entero (el otro tipo son los fermiones<\/a>, de esp\u00edn<\/a> seminetero).<\/p>\n

Brana.<\/strong> Una palabra inglesa que quiere decir membrana multidimensional, esto es un subespacio de un espacio m\u00e1s grande. Por ejemplo, una 2-brana es una membrana ordinaria (una superficie de dos dimensiones).<\/p>\n

Campo gauge<\/a>. <\/strong>Los campos gauge<\/a> son generalizaciones del electromagnetismo, y describen las interacciones fundamentales. El campo de color(cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica<\/a>) cuyas part\u00edculas asociadas son los ocho gluones<\/a>, describe las interacciones fuertes, mientras que el campo electrod\u00e9bil (cuyas part\u00edculas asociadas son los bosones<\/a> W^+, W^-, Z^0 y el fot\u00f3n<\/a>) describe las interacciones electromagn\u00e9ticas y las d\u00e9biles.<\/p>\n

Campo. <\/strong>Ente b\u00e1sico que describe las part\u00edculas elementales y sus interacciones. El campo gravitatorio hace caer la manzana y orbitar la luna. El campo electrom\u00e1gnetico media las fuerzas correspondientes. Los campos \u201ccu\u00e1nticos\u201d tienen un comportamiento \u201cdual\u201d: sus vibraciones son part\u00edculas (fotones<\/a>) y ondas. Un campo cu\u00e1ntico relativista es uno que satisface los postulados de las correspondientes \u2013y altamente comprobadas\u2013 teor\u00edas.<\/p>\n

Carga de color.<\/strong> Propiedad de los quarks<\/a> y los gluones<\/a> que cuantifica su capacidad de emitir o absorber gluones<\/a>, mediadores de la interacci\u00f3n fuerte en el contexto de la cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica<\/a> (QCD).<\/p>\n

Constante de acoplamiento.<\/strong> Cantidad que determina la amplitud de una interacci\u00f3n. La carga el\u00e9ctrica es un ejemplo, en el caso de la interacci\u00f3n de fotones<\/a> con part\u00edculas cargadas.<\/p>\n

Constante de Plank. <\/strong>Relaci\u00f3n entre la cantidad de energ\u00eda y de frecuencia asociadas a una part\u00edcula. Desempe\u00f1a un papel central en la Mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Si la anulamos a mano, obtenemos la Mec\u00e1nica cl\u00e1sica.<\/p>\n

Correcci\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/strong> Hay cantidades que son intr\u00ednsecamente cu\u00e1nticas, como el esp\u00edn<\/a>, que no tiene an\u00e1logo cl\u00e1sico. Pero en otros casos, al calcular el valor de un observable, hay una contribuci\u00f3n cl\u00e1sica, a la que hay que a\u00f1adirle una correcci\u00f3n cu\u00e1ntica proporcional a la constante de Planck<\/a>.<\/p>\n

Cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica.<\/strong> (QCD). Teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos que describe una de las fuerzas fundamentales, esto es, la interacci\u00f3n fuerte que es la responsable de las fuerzas entre quarks<\/a>.<\/p>\n

Cilat\u00f3n.<\/strong> Hipot\u00e9tica part\u00edcula que aparece en la teor\u00eda de cuerdas.<\/p>\n

Esp\u00edn. <\/strong>Es un efecto cu\u00e1ntico que implica que existe un momento angular residual incluso en el sistema de referencia en el que la part\u00edcula est\u00e1 en reposo. Si el esp\u00edn<\/a> es entero, (0,1,2) se dice que la part\u00edcula es un bos\u00f3n<\/a>, y si es semientero (1\/2,3\/2), se dice que es un fermi\u00f3n<\/a>. El principio de exclusi\u00f3n<\/a> de Pauli, que afirma que dos fermiones<\/a> id\u00e9nticos no pueden estar en el mismo nivel cu\u00e1ntico, es el que explica la estructura de la tabla peri\u00f3dica de Mendeleev.<\/p>\n

Fon\u00f3n.<\/strong> Cuasipart\u00edcula o modo cuantizado de vibraci\u00f3n que tiene lugar en redes cristalinas, como la red at\u00f3mica de un s\u00f3lido.<\/p>\n

Fot\u00f3n.<\/strong> Part\u00edcula elemental responsable de las manifestaciones cu\u00e1nticas del fen\u00f3meno electromagn\u00e9tico. Es la part\u00edcula que media las fuerzas el\u00e9ctricas y magn\u00e9ticas y que constituye todas las formas de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica, incluyendo los rayos gamma<\/a>, los rayos X<\/a>, la luz ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las microondas y las ondas de radio.<\/p>\n

Glu\u00f3n.<\/strong> Bos\u00f3n portador de la interacci\u00f3n \u201ccromodin\u00e1mica\u201d o fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales. No posee masa ni carga el\u00e9ctrica, pero s\u00ed carga de color, por lo que adem\u00e1s de transmitir la interacci\u00f3n fuerte tambi\u00e9n la sufre.<\/p>\n

Gravit\u00f3n. <\/strong>Part\u00edcula elemental hipot\u00e9tica de tipo bos\u00f3nico que ser\u00eda la transmisora de la interacci\u00f3n gravitatoria en la mayor\u00eda de los modelos
\nde gravedad cu\u00e1ntica.<\/p>\n

Lept\u00f3n.<\/strong> Fermi\u00f3n fundamental sin carga hadr\u00f3nica o de color. Existen seis leptones<\/a> y sus correspondientes antipart\u00edculas: el electr\u00f3n<\/a>, el mu\u00f3n<\/a>, el tau<\/a> y tres neutrinos<\/a> asociados a cada uno de ellos.<\/p>\n

Modelo est\u00e1ndar de la F\u00edsica de part\u00edculas. <\/strong>Teor\u00eda que describe las relaciones e interacciones conocidas entre las part\u00edculas elementales que componen la materia. Sin embargo, el modelo est\u00e1ndar no alcanza a ser una teor\u00eda completa de las interacciones fundamentales, puesto que no incluye una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravitaci\u00f3n, la cuarta interacci\u00f3n fundamental conocida.<\/p>\n

Principio de incertidumbre de Heisenberg.<\/strong> La naturaleza dual de los \u201ccampos\u201d que describen los aspectos \u201conda\u201d y \u201cpart\u00edcula\u201d de objetos tales como la radiaci\u00f3n electromagnetica, impone restricciones en la capacidad para determinar al mismo tiempo su posici\u00f3n y su impulso, u otros pares de observables \u201ccomplementarios\u201d.<\/p>\n

Quarks.<\/strong> Part\u00edculas fundamentales con carga \u201cfuerte\u201d y carga el\u00e9ctrica fraccionaria. Dos de ellos (up y down) son los constituyentes de protones<\/a> y neutrones<\/a>.<\/p>\n

Simetr\u00eda.<\/strong> Equivalencia de varias posibilidades. En un espacio vacio, todas las direcciones son equivalentes. Un cubo perfecto tiene una simetr\u00eda menor (solo giros de 90 grados lo dejan como estaba). Algunas simetr\u00edas son \u201cinternas\u201d (en \u201cespacios\u201d definidos matem\u00e1ticamente). Por ejemplo el quark<\/a> up y el quark<\/a> down son id\u00e9nticos, si despreciamos sus diferentes masas y cargas el\u00e9ctricas. \u201cApuntan\u201d up o down en un espacio \u201cinterno\u201d.<\/p>\n

Supersimetr\u00eda. <\/strong>Simetr\u00eda hipot\u00e9tica que relaciona las propiedades de los bosones<\/a> y los fermiones<\/a>. Aunque no se ha verificado experimentalmente que se trate de una simetr\u00eda de la naturaleza, constituye una parte fundamental de muchos modelos te\u00f3ricos, incluyendo la teor\u00eda de supercuerdas<\/a>. La supersimetr\u00eda<\/a> tambi\u00e9n es conocida por el acr\u00f3nimo ingl\u00e9s SUSY.<\/p>\n

Teor\u00eda de cuerdas. <\/strong>Modelo de la F\u00edsica que supone que las part\u00edculas no son un \u201cpunto\u201d sin estructura interna y de dimensi\u00f3n cero, sino una cuerda min\u00fascula que vibra en un espacio-tiempo de m\u00e1s de cuatro dimensiones. Esta teor\u00eda, ampliada con otras como la de las supercuerdas o la Teor\u00eda M, pretende alejarse de la concepci\u00f3n del punto-part\u00edcula.<\/p>\n

Teor\u00eda M.<\/strong> Hipot\u00e9tica teor\u00eda que, partiendo de la teor\u00eda de cuerdas, pretende convertirse en una \u201cteor\u00eda del todo\u201d capaz de unificar las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Imaginada por Edward Witten, combina las cinco teor\u00edas de supercuerdas y supergravedad en once dimensiones.<\/div>\n<\/div>\n

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Perfil: \u00c1lvaro de R\u00fajula<\/h4>\n

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\nDoctor en F\u00edsica Te\u00f3rica por la Universidad Complutense de Madrid, de la que fue profesor. Imparti\u00f3 clases en el Institut des Hautes \u00c9tudes Scientifiques (IHES) de Par\u00eds y en la Universidad de Harvard. Forma parte, desde 1977, del equipo del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) y es docente de la Universidad de Boston, desde 1985. Es colaborador del premio Nobel de F\u00edsica Sheldon Glashow.<\/p>\n

Miembro electo de la Academia Europea, desde 1991; del Instituto de F\u00edsica Te\u00f3rica UAM\/CSI<\/a>C y del Centro de Investigaciones Energ\u00e9ticas, Medioambientales y Tecnol\u00f3gicas (CIEMAT), desde 2009.<\/p>\n

Como f\u00edsico te\u00f3rico, de R\u00fajula se ha ocupado de diversos temas clave de esta disciplina, tanto de asuntos que tienen que ver con la estructura interna del \u00e1tomo como de cuestiones relacionadas con la Cosmolog\u00eda y la Astrof\u00edsica. Es uno de los principales investigadores\u00a0 del equipo del CERN que ha puesto en marcha el Gran Colisionador de Hadrones ( LHC).<\/p>\n

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<\/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":"

ALVARO DE R\u00faJULA CSIC, UAM, CERN y Boston University El bos\u00f3n \u201cde Higgs\u201d El Large Hadron Collider del CERN (LHC) es, entre otras cosas, una m\u00e1quina de sacudir el vac\u00edo, ya que su principal objetivo es encontrar el bos\u00f3n de Higgs o demostrar que no existe. En general, demostrar que algo no existe es imposible. […]<\/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\/7002"}],"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=7002"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7002\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7002"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7002"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7002"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}