Blog de Enunlugardelcosmos

Blog dedicado a la cosmología

En este blog encontrarás artículos y noticias relacionadas con el cosmos y con la ciencia.

El bosón de Higgs y el «deterioro catastrófico de vacío»

Escrito por Enunlugarenelcosmos 17-03-2018 en ciencia. Comentarios (0)

En lo últimos años, Hawking se dedicó a divulgar ciencia y a alertar a la humanidad de los peligros que ésta corría, siguiendo con el tema del bosón de higgs, Hawking teorizó que si la partícula alcanzara niveles de energía muy elevados, se volvería inestable y causar un «deterioro catastrófico de vacío» que colapsase espacio y tiempo.

¿Es ésto posible? Veamos....

"El bosón tiene la preocupante característica de poder convertirse en megastable a energías superiores a 100 mil millones de 'gigaelectronvoltios' (GeV)", escribe. "Esto puede significar que el Universo sufriría un deterioro catastrófico provocado por una burbuja de vacío que se expandiese a la velocidad de la luz. Algo que es poco pronosticable y podría suceder en cualquier momento. Claro que el tiempo estimado para que algo así ocurra es «mayor que la edad del Universo", así que podemos estar tranquilos.

"Para lograr un acelerador de partículas que alcance los 100 mil millones de GeV, algo que sería más grande que la Tierra, haría falta mucha financiación, lo que lo hace poco probable en el actual clima económico", indicaba Hawking con el sarcasmo que lo caracterizaba.

Sin embargo, también señala que la potencial capacidad del bosón de Higgs para destruir a niveles de alta energía podría ofrecer importantes conocimientos, ya que "impone restricciones importantes en la evolución del Universo".

Por si no te ha quedado muy claro este concepto, Alberto casa del instituto de física teórica nos cuenta e ilustra algo más sobre el tema de la inestabilidad del campo de Higgs.

Para más info de ésta y otras cuestiones seguir el canal del IFT en Youtube totqalmente recomendable, os dejo el enlace.

https://www.youtube.com/user/IFTMadrid


Beneficios tecnológicos inmediatos para encontrar la partícula de Higgs.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 17-03-2018 en ciencia. Comentarios (0)

Hasta el momento, no se conocen beneficios tecnológicos inmediatos para encontrar la partícula de Higgs. Sin embargo, un patrón común para los descubrimientos fundamentales es que las aplicaciones prácticas se seguirán más adelante, y una vez que el descubrimiento haya sido explorado aún más, tal vez se convierta en la base de nuevas tecnologías de importancia para la sociedad.

Los desafíos en la física de partículas han impulsado importantes avances tecnológicos de amplia importancia. Por ejemplo, la World Wide Web comenzó como un proyecto para mejorar el sistema de comunicación del CERN. El requisito de CERN para procesar cantidades masivas de datos producidos por el Gran Colisionador de Hadrones también condujo a contribuciones a los campos de computación distribuida y en la nube.

Especulativamente, el campo de Higgs también se ha propuesto como la energía del vacío, que a las energías extremas de los primeros momentos del Big Bang hizo que el universo fuera una especie de simetría sin rasgos distintivos de energía indiferenciada y extremadamente alta. En este tipo de especulación, el campo único unificado de una Gran Teoría Unificada se identifica como (o se basa en) el campo de Higgs, y es a través de sucesivas rupturas de simetría del campo de Higgs, o algún campo similar, en transiciones de fase en las que surgen las fuerzas conocidas y los campos del universo. La relación (si existe) entre el campo de Higgs y la densidad de energía de vacío actualmente observada del universo también ha sido objeto de estudio científico. Como se observa, la densidad de energía de vacío actual es extremadamente cercana a cero, pero la densidad de energía esperada del campo de Higgs, la supersimetría y otras teorías actuales son típicamente muchos órdenes de magnitud mayores. No está claro cómo se deben reconciliar. Este problema de constante cosmológica sigue siendo otro importante problema sin respuesta en física.

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¿Es el campo de Higgs responsable de "dar" masa a todas las partículas?

Escrito por Enunlugarenelcosmos 17-03-2018 en ciencia. Comentarios (0)

Siguiendo con el tema del mecanismo de Higgs, hablaba sobre como el campo de Higgs es fundamental para generar las masas de quarks, leptones cargados y los bosones de calibre W y Z.

Pero...¿Es el campo de Higgs responsable de "dar" masa a todas las partículas?

Vale la pena señalar que el campo de Higgs no "crea" masa de la nada (lo que violaría la ley de conservación de la energía ), ni el campo de Higgs es responsable de la masa de todas las partículas. Por ejemplo, aproximadamente el 99% de la masa de bariones (partículas compuestas como el protón y el neutrón) se debe a la energía de unión en la cromodinámica cuántica , que es la suma de las energías cinéticas de los quarks y las energías de los gluones sin masa que median el interacción fuerte dentro de los bariones. La propiedad de "masa" es una manifestación de energía potencial transferida a partículas fundamentales cuando interactúan con el campo de Higgs, que había contenido esa masa en forma de energía .

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El día que Homer (Homero) Simpson casi descubrió el bosón de Higgs.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 17-03-2018 en ciencia. Comentarios (0)

El físico teórico Simon Singh aseguró que el simplón amarillo había predicho la masa del escurridizo bosón de Higgs 14 años antes de que se descubriese en el CERN, durante un capítulo de 1998 en el que Homer pretendía emular a Thomas Edison. Si eres alguno de los que tuiteó el asunto, permíteme decirte que te la han colado. Homer es tonto y siempre lo será, aunque le quiten los lápices de colores que tiene incrustados en el cerebro y aunque se haga el intelectual con unas gafapastas y nos diga que "¡el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos en un triángulo isósceles!", porque ahí también se equivocó. Era un triángulo rectángulo. ¡Ouch!

El doctor Singh ya advertía que la ecuación no era exacta, pero aún así, los números que vio en pantalla fueron suficientes para que se emocionase. "Si desarrollamos la fórmula, se obtiene una masa del bosón de Higgs un poco más elevada de la que realmente tiene... pero si usted observa estos números y continúa con la ecuación, el resultado predice una masa de 775 giga-electron-voltios (GeV), lo que no es injustificablemente superior a los 125 GeV que surgieron cuando el bosón de Higgs se descubrió en 2012... Homer no iba mal encaminado para ser un inventor aficionado y desarrollarlo 14 años antes", aseguró el físico al Daily Mail. Pero, ¡basta de matemáticas!, ¡vamos a por la verdad!. El catedrático en Física Aplicada Antonio Ruiz de Elvira, autor de nuestro blog El Porqué de las Cosas, desmiente el hallazgo de Homer e incluso llega a enfadarse con la afirmación que ha rondado por Internet. "En física tenemos que calcular con exactitud, y no nos sirve que una combinación de números nos de 'aproximadamente' otra. Si tu llevas el 11327 en la lotería de Navidad y toca el 11275, el número se parece mucho, pero no te dan un euro", bromea.

Así que, ¿es Homer el verdadero padre del bosón de Higgs?

No, no lo es. Peter Higgs predijo su existencia en 1964 y ningún hombre amarillo va a quitarle el puesto.

Crédito: el mundo ciencia.

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El mecanismo de Higgs, ruptura de simetría.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 17-03-2018 en ciencia. Comentarios (0)

El modelo estándar teoriza un campo, llamado campo de Higgs, que tiene la característica inusual de una amplitud distinta de cero en su estado fundamental, es decir, un valor de expectativa de vacío distinto de 0. En términos simples, a diferencia de los otros campos conocidos, el campo de Higgs requiere menos energía para tener un valor distinto de 0, por lo que termina teniendo un valor distinto de 0 en todas partes.

Por debajo de un nivel de energía extremadamente alto, la existencia de esta expectativa de vacío distinta de cero rompe espontáneamente la simetría electrodébil que a su vez da lugar al mecanismo de Higgs y desencadena la adquisición de masa por parte de esas partículas que interactúan con el campo. Este efecto ocurre porque los componentes del campo escalar del campo de Higgs son "absorbidos" por los bosones masivos como grados de libertad y se acoplan a los fermiones produciendo así los términos de masa esperados. Los problemas insolubles de ambas teorías subyacentes "se neutralizan" entre sí, y el resultado residual es que las partículas elementales adquieren una masa consistente en función de la fuerza con que interactúan con el campo de Higgs. Es el proceso conocido más simple capaz de dar masa a los bosones gauge a la vez que es compatible con las teorías gauge . Su quantum sería un bosón escalar , conocido como el bosón de Higgs.

Imagen: Ilustración ruptura de simetría, En niveles de alta energía (izquierda) la bola se asienta en el centro, y el resultado es simétrico. En niveles de energía más bajos (derecha) , las "reglas" generales permanecen simétricas la simetría "local" inevitablemente se rompe ya que eventualmente la pelota debe rodar aleatoriamente de una forma u otra.

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