¿Qué es el bosón de Higgs? (Fermilab)

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A propuesta de Francis y subtitulado por Arturo Quirantes, aquí os dejamos este vídeo explicativo de Fermilab en el que Don Lincoln aclara algunos conceptos básicos sobre el famoso bosón de Higgs. Vídeo original.

33 Comentarios

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BloodStarBloodStar

Arturo muchísimas gracias por subitularlo.

Me ha encantando. Agradecería más entradas de este estilo 😉

NoelilloNoelillo

jajjaja, la verdad es que esta es buenisima jajaja…pero…recuerda que el atomo de Schrödinger es lo menos el atomo 6.0!!!

(aunque a mi tampoco me gusta esto del Higgs, pero hay que mirar a ver!!)

Un saludo

MalonezMalonez

Gran vídeo.

Una pregunta, si el bosón de Higgs es parte del campo de Higgs, ¿Cómo esperan los físicos encontrarlo chocando partículas? ¿O es que aparte de formar parte del campo también forma parte de las partículas? Si está por todas partes, ¿por qué detectamos el que surge de un choque y no los trillones que circulan por ahí?

Francis

Malonez, el vídeo lo explica con la analogía del agua y las moléculas del agua, el agua como fluido y las moléculas de agua son la misma cosa. En medio del mar, ves agua por todas partes, pero no eres capaz de ver las moléculas de agua. No es fácil ver una molécula de agua fuera de un laboratorio.

El campo de Higgs y el bosón de Higgs son la misma cosa. Un campo está distribuido por todas partes. Aunque esté constituido por partículas de Higgs no es fácil ver una estas partículas fuera de un acelerador de partículas con una energía suficiente. En física de partículas elementales la dualidad campo/partícula es similar a la dualidad onda/partícula; son la misma cosa pero para observar una partícula hay que hacer un experimento para observar partículas y para observar una onda hay que hacer un experimento para observar ondas.

Los efectos del campo de Higgs han sido medidos de forma indirecta de varias maneras (por ejemplo, al descubrir que los bosones W y Z tienen masa se está observando el campo de Higgs). Sin embargo, igual que la física de fluidos da muy poca información sobre las propiedades de las moléculas del agua, estas medidas indirectas dan poca información sobre la verdadera naturaleza como partícula del campo de Higgs. La medida directa del campo de Higgs requiere observar un bosón de Higgs.

¿Cómo producir un bosón de Higgs en el laboratorio? Hay que colisionar partículas con una energía en el centro de masas de la colisión superior a la masa del bosón de Higgs. En mecánica cuántica si algo es posible hay una probabilidad no nula de que ocurra y sea observado. Si la energía en la colisión es mayor que la masa del Higgs, se producirán de vez en cuando bosones de Higgs y podrán ser observados (el modelo estándar de las partículas elementales permite calcular esta probabilidad con gran detalle y es una probabilidad muy baja, pero muy baja en el LHC del CERN, por eso hay que analizar muchas colisiones para poder observar a este bosón).

Espero haber contestado tus preguntas de forma clara y concisa.

placeresplaceres

..Jeje por mucho que lea sobre el tema tengo la misma sensasión.. Como cuando pensaban a finales del XIX que ya lo habian descubierto casi todo y solo quedaban los detalles…esperemos vivirlo para verlo.

Gracias por la traduccion . Por favor mas videos de estos tipos, muy claros.

AlejandroAlejandro

La verdad que para los que no tenemos ni idea de física estos vídeos vienen de maravilla.
Gracias.

anonymosoanonymoso

AHORA tras este vídeo no creo en ese campo de Higgs y en la necesiad de crear un acelerador de partículas de 30 kilómetros de circunferencia.

mijhail

Tranquilo, no tienes que creer. Tanto si se confirma su existencia, como si no se puede comprobar aún, o si de hecho no existe en absoluto, no tiene la menor importancia lo que tu creas. Los hechos y las creencias no tienen nada que ver la una con la otra.

francis

¿Tiene trampa la pregunta?

Se puede construir una teoría cuántica tipo gauge de la gravedad clásica de Einstein y el campo que resulta se puede interpretar como transmitido por partículas portadoras de la interacción; en concreto dicha partícula tiene espín igual a 2 (el fotón tiene espín 1, el electrón 1/2). A esta partícula se la llama gravitón.

Se puede demostrar que una teoría cuántica tipo gauge de un campo cuyas partículas sean bosones de espín 2 con masa en reposo nula (gravitones), en el límite clásico da siempre la teoría clásica de la gravedad de Einstein.

No se conoce la teoría cuántica correcta de la gravedad porque el gravitón gravita y la interacción de dos gravitones da un valor infinito. Por eso se dice que no se conoce la teoría cuántica correcta de la gravedad, pero sí se tiene una teoría cuántica de la gravedad para un solo gravitón. Por eso los físicos creen que gravedad y gravitón son la misma cosa (aunque nadie sea capaz de lidiar con más de un gravitón).

La existencia del gravitón (o de una partícula portadora de la gravedad) aún no ha sido demostrada de forma experimental, pero la mayoría de los físicos creemos que existe (aunque desconozcamos las leyes físicas que rigen sus interacciones mutuas).

IgnacioIgnacio

Lo que me pregunto es cuántos miles de millones gastarán antes de darse cuenta que esa teoría es una chorrada. El experimento consiste en probar hasta que aparezca el bosón. ¿Pero cuándo te das cuenta de que no va a aparecer por mucho que experimentes? ¿Cuándo dejas de buscar?
¿Si se descartó la teoría del Éter porqué ahora estudian una exactamente idéntica?

nismotznismotz

Muy interesante y explicado con claridad.

Muchas gracias por el aporte

EskakoEskako

El vídeo está muy bien explicado, pero yo tengo una pregunta para los que entiendan de esto: siguiendo la analogía del agua, un objeto con masa moviéndose por el vacío, ¿no debería pararse al final por aquello de que interacciona con el campo de Higgs? A fin de cuentas, ningún objeto no propulsado puede atravesar el agua de manera indefinida sin que termine parándose. Y si un fotón con mucha energía puede materializarse, ¿por qué su equivalente con masa sí interacciona con los bosones de Higgs pese a que el campo electromagnético no lo hacía? ¿Y por qué un objeto masivo se ve afectado por el campo de Higgs tanto si se mueve como si no?

Como introducción está bien, pero aunque me ha resuelto un par de dudas, me ha provocado varias docenas.

francis

“me ha resuelto un par de dudas, me ha provocado varias docenas”

Como tiene que ser. Recuerda las magistrales palabras de MiGUi: “La divulgación es un puente hacia el conocimiento. No lo cuentas todo, pones un “gancho” y el lector luego busca más, porque tiene “sed”.”

“¿no debería pararse al final…?”

En física de partículas elementales la energía se conserva. Ni se cree ni se destruye. No hay pérdidas de energía, por lo que una partícula no se para. Un haz de fotones en un medio material (un cristal transparente) presenta pérdidas porque hay fotones que son absorbidos por el material o que rebotan y se salen del haz. Pero en física fundamental, la interacción partícula contra partícula siempre conserva la energía y no hay pérdidas.

“Y si un fotón con mucha energía puede materializarse, …”

Por la equivalencia entre masa y energía de Einstein. La energía del fotón puede convertirse en un par partícula-antipartícula cuya energía total y momento en el centro de masas sean las del fotón original.

“¿por qué su equivalente con masa sí interacciona con los bosones de Higgs pese a que el campo electromagnético no lo hacía?”

No se sabe, pero así es. El fotón y el bosón Z (su equivalente con masa) podrían ser partículas separadas, como lo son (una interacciona con el Higgs y la otra no) o podrían ser partículas que oscilaran (como los neutrinos), de tal forma que aparecerían como dos partículas con masa. La teoría permite ambas opciones. Pero la Naturaleza ha preferido la primera. Nadie sabe por qué, pero así es.

“¿Y por qué un objeto masivo se ve afectado por el campo de Higgs tanto si se mueve como si no?”

Una pregunta difícil de contestar sin entrar en ciertos tecnicismos. Básicamente toda partícula masiva está rodeado por el campo de Higgs e interactúan con este campo adquiriendo una mas en reposo no nula que depende de dicha interacción. No importa si la partícula está en reposo o en movimiento. El campo de Higgs y la partícula de Higgs son la misma cosa y son cosas distintas. La mayor diferencia es que el campo está formado por bosones de Higgs virtuales y cuando hablamos de partícula de Higgs observado en un experimento se habla de bosones de Higgs “no virtuales.” La diferencia es sutil y requiere una discusión más larga de lo que permite un comentario.

Una partícula masiva en reposo tiene una masa debida a la interacción una nube de bosones de Higgs virtuales que la rodean. Lo que no sé si esto te aclara la pregunta o te confunde más.

Toma una brújula, rótala, la aguja se mueve, ¿por qué?, por el campo magnético de la Tierra, que es un campo electromagnético “formado” por fotones. Sin embargo, no vemos que la aguja de la brújula se ilumine. No es fácil explicar de forma intuitiva un campo magnético con fotones virtuales; pero ellos son los que mueven la aguja. Esos fotones virtuales no son fotones realess. Lo dicho, no sé si esto confunde más, pero puedes tratar de buscar por internet explicaciones de cómo los fotones virtuales explican un campo magnético. Las mismas explicaciones cambiando fotones por Higgs explican por qué las partículas en reposo adquieren masa por interacción con el campo de Higgs.

cosmoglobal

Muy bueno adelante con esta investigación.-En física y en general en el todo cosmoglobal no hay verdades absolutas y esta es la única verdad sagrada.-
Ojala lo encontremos pronto al “escurridizo bosón”.-Conocer cosmoglobal.-

AurelioAurelio

Vale, pues creo que ahora entiendo un poquito por dónde van los tiros con el bosón éste.

Y sé que no viene a cuento, pero he de decir que VIVA AMAZINGS

viviana rivadeneiraviviana rivadeneira

El boson de higgs permite explicar como la materia se acumula y empieza a formar objetos masivos. La teoria de la gravedad tambien explica la acumulacion de materia para formar desde planetas hasta agujeros negros. Donde estaria la diferencia?

AE.AE.

@viviana: El campo de Higgs permite explicar como se forma la masa de la materia. La teoría de la gravedad explica como se acumula la materia a causa de su masa.

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