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miércoles, 4 de julio de 2012

Sí, encontrado el bosón de Higgs... ¿pero eso qué es?



Hoy toca un poco de ciencia, querido lector, hay que saber de todo. No se debe ser un analfabeto científico del mismo modo que no se debe ser un analfabeto histórico.

Es probable que hayas oído ya -y si no, para eso estoy yo- la noticia de que el CERN parece haber encontrado por fin el famoso bosón de Higgs (también conocido como "la partícula de Dios"). De confirmarse este descubrimiento -y parece que sí, pues ha sido detectado con una confianza del 99,99994% - podremos estar más cerca de comprender la naturaleza de la masa.


Me dirás que esto está muy bien pero que no tienes ni pajolera idea de qué es el bosón de Higgs. Soy consciente de ello, y por esa razón el siguiente vídeo, que creo que lo explica muy bien:



Ampliando un poco la información trataré de contestar a un par de preguntas de rigor (aunque el vídeo ya da algunas pinceladas):

  1. ¿Por qué es tan importante encontrar el bosón de Higgs?

Porque es la única partícula predicha por el modelo estándar de física de partículas que aún no ha sido descubierta, y encontrarlo supondría conocer cómo decide la naturaleza a qué partículas les asigna masa y a cuáles no. ¿Por qué los quarks tienen masa y los protones no?

El modelo estándar describe perfectamente las partículas elementales y sus interacciones, pero no da respuesta al origen de la masa. Sin masa, el Universo sería un lugar muy diferente. Si el electrón no tuviera masa no habría átomos, con lo cual no existiría la materia como la conocemos, por lo que tampoco habría química, ni biología ni existiríamos nosotros mismos.
 
Encontrar el bosón implicaría comprender el mecanismo por el cual las partículas adquieren masa, pues es precisamente el bosón quien haría adquirir masa a estas partículas al interaccionar con ellas.




    2. ¿Qué es el campo de Higgs?

Peter Higgs postuló su existencia en los años 60 para explicar por qué algunas partículas tienen masa y otras no. Este campo sería una especie de continuo (como puede ser el agua) que se extiende por todo el espacio y está formado por un número incontable de bosones de Higgs. La masa de las partículas estaría causada por una especie de fricción con el campo de Higgs, de tal forma que las partículas más ligeras se moverían por este campo más fácilmente que las pesadas (el vídeo lo explica muy bien, míralo que son tres minutos).


3. ¿Por qué se usa el LHC para buscar el bosón?

El LHC es el Gran Colisionador de Hadrones, el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo. Opera cerca de Ginebra (Suiza) y en su interior colisionan protones a velocidades cercanas a la de la luz. Según los científicos los bosones de Higgs deberían producirse al colisionar frontalmente protones de energías del orden de los 20 TeV (ya sabes, E=mc2, a mayor energía de las partículas que chocan, mayor masa de las resultantes). El problema que tiene "la partícula de Dios" es que se desintegra casi instantánemente una vez producido, dando lugar a otras partículas elementales (como pueden ser los electrones). De ahí la necesidad del LHC.

El THC
4. ¿Qué significan los "sigmas" de los que hablan los físicos?

Al hacer el anuncio sobre el bosón de Higgs se ha dicho: "Hemos observado señales claras de una nueva partícula en el nivel de cinco sigma en la región de la masa alrededor de 126 gigaelectronvoltios (GeV)”.

Los físicos necesitan tener un exceso de colisiones significativas: la desviación estándar (el número de sigmas). Esto establece la relevancia estadística de un descubrimiento. De este modo, el valor cinco sigma es el mínimo aceptado por la comunidad científica para confirmar el descubrimiento de una partícula, e indica que la probalidad de que lo que estamos viendo sea fruto del azar es ínfima (la confianza es del 99,999994%).


Así da gusto aprender, ¿eh?

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2 comentarios:

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