martes, 15 de septiembre de 2015

DONDE PERTENECE EL HIGGS?

Crédito: Ilustración de Sandbox Studio, Chicago, con Ana Kov

Si Ud., se considera un  Luke Skywalker de Star Wars, y ha llevado a un pequeño maestro Jedi de color verde en su espalda a través de las selvas de Dagobah durante el tiempo suficiente, usted podría eventualmente lograr sacar a su nave Ala-X sumergida en el pantano mediante el uso de la Fuerza.

Pero si usted en cambio fuera un Bosón en el Modelo Estándar de la física de partículas, puede omitir la formación que le da la fuerza.
Los bosones son partículas que transportan las cuatro fuerzas fundamentales; estas fuerzas empujan y tiran lo que de otro modo habría sido una sopa poco manejable de partículas en el hermoso mosaico de estrellas y galaxias que impregnan el universo visible.

Las fuerzas fundamentales mantienen protones increíblemente estables (la fuerza fuerte los mantiene unidos), son igual que brújulas para señalar al norte (la fuerza electromagnética atrae la aguja), hacen que las manzanas caigan de los árboles (la gravedad atrae el fruto a la tierra) y mantener al Sol brillando (la fuerza débil permite que se produzca la fusión nuclear).

En el año 2012, el Bosón de Higgs se convirtió en un miembro reconocido oficialmente dentro de esta familia de los bosones fundamentales.
El bosón de Higgs es la causa de una propiedad mecánica cuántica llamada espín - que representa el momento angular intrínseco de una partícula y se caracteriza cómo una partícula que juega con sus amigos del Modelo Estándar.

Los bosones tienen un espín entero (0, 1, 2) que los convierte en tipos sensibleros; no tienen necesidad de espacio personal. Los Fermiones, por otro lado, tienen un giro no entero (1/2, 3/2, etc.), lo que los hace ser un poco más aislados porque prefieren mantener su distancia de otras partículas.

El Bosón de Higgs tiene un giro de 0, por lo que es oficialmente un bosón. "Cada Higgs se asocia con una de las cuatro fuerzas fundamentales", dice Kyle Cranmer, profesor asociado de física en la Universidad de Nueva York. "Así que si descubrimos un nuevo bosón, parece natural que debemos encontrar una nueva fuerza."

Los científicos creen que existe una fuerza de Higgs. Pero es la relación del bosón de Higgs a esa fuerza lo que hace que sea algo así como la oveja negra. 
Es la razón por la que, cuando se añade el bosón con el Modelo Estándar en la física de partículas, a menudo es representado aparte del resto de la familia Higgs.

Lo que el Higgs es para
El bosón de Higgs es una excitación del campo de Higgs, que interactúa con algunas de las partículas fundamentales para darles masa.
 "La manera en que el campo de Higgs da masa a las partículas es su propia característica que es única, lo hace  diferente de todos los otros campos conocidos en el universo", dice Matt Strassler, físico teórico de la Universidad de Harvard. "Cuando el campo de Higgs se enciende, cambia el ambiente para todas las partículas; cambia la naturaleza del propio espacio vacío. La forma (como las) partículas interactúan con la materia se basa en sus propiedades intrínsecas”.

Hay tres requisitos inherentes requeridos para un campo para generar una fuerza: El campo debe ser capaz de encender y apagar; debe tener una dirección preferida y debe ser capaz de atraer o repeler.
Normalmente, el campo de Higgs no tiene siempre los dos primeros requisitos; no tiene ninguna dirección preferida. Pero en presencia de un bosón de Higgs, el campo se distorsiona, permitiendo teóricamente generar una fuerza.
"Creemos que dos partículas pueden tirar unas de otras mediante el campo de Higgs", dice Strassler. "Las mismas ecuaciones usadas para predecir que debería existir la partícula de Higgs, y cómo debe decaer a otras partículas, también predicen existirá esta fuerza." 
Justo hace el papel para que la fuerza  juegue, en un buen entendimiento, del universo en el cual  todavía es un misterio.
"Sabemos que el bosón de campo es esencial en la formación de la materia estable", dice Strassler. "Pero el bosón de fuerza – es como una medida de lo que no sabemos cuál".

“La fuerza Higgs podría ser importante en alguna u otra manera,” dice Strassler. “Podría estar relacionada con el cómo existe mucha materia oscura en el universo o el enorme desequilibrio entre la materia y la antimateria; como si fuera poco, es demasiado pronto para escribir" dice.

Los físicos esperan que mediante el Gran Colisionador de Hadrones, se pueda producir cerca de 10 veces más bosones de Higgs de como lo hicieron durante la primera ejecución. Esto permitirá a los científicos examinar más profundamente las propiedades de esta peculiar partícula.

Fuente: Symmetru Magazine, 15.sept. 2015