26 septiembre, 2007

El Bosson de Higgs, El nuevo Eter

Parece mentira como los físicos se empeñan en llamar a lo mismo de distinta forma, con el fin de empecinarse en rebundar en un asunto ya resuelto hace tiempo.

El éter era una hipotética substancia extremadamente ligera que se creía que ocupaba todos los espacios vacíos como un fluido. El término aparece tanto en la física aristotélica como en la antigua teoría electromagnética de finales del siglo XIX.
Para Aristóteles el éter (del latín aether y éste del griego αἰθήρ aithēr) era el elemento material del que estaba compuesto el llamado mundo supralunar, mientras que el mundo sublunar está formado por los famosos cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. A diferencia de éstos, el éter es para Aristóteles un elemento más sutil y más ligero, más perfecto que los otros cuatro (la física de Aristóteles es cualitativa , más que cuantitativa) y, sobre todo, su movimiento natural es circular, a diferencia del movimiento natural de los otros cuatro, que es rectilíneo.

Durante la Edad Media, tras la recuperación de la filosofía aristotélica, el término aether, justamente por ser el quinto elemento material reconocido por Aristóteles, comenzó a ser llamado así, quinto elemento o, también, quinta essentia, de donde viene la expresión quintaesencia.

Hacia finales del siglo XIX Maxwell había propuesto que la luz era una onda transversal. Como parecía difícilmente concebible que una onda se propagase en el vacío sin ningún medio material que hiciera de soporte se postuló que la luz podría estar propagándose realmente sobre una hipotética substancia material para la que se usó el nombre de éter (debido a algunas similaridades superficiales con la hipotética substancia de la física aristotélica).

Debido a que la velocidad de la luz depende de la densidad del medio, siendo en general más lenta en medios más densos, se propuso que el éter habría de tener una densidad ínfima y un gran coeficiente de elasticidad. Esta explicación estaba presente en los tiempos de formulación de la teoría del campo electromagnético por Maxwell, Kelvin y Tesla en la que el concepto de éter se incluía de manera semejante al moderno concepto de campo electromagnético.

En un intento de probar la existencia del éter y la velocidad de la traslación de la Tierra con respecto a éste, Albert Abraham Michelson y Edward Morley diseñaron un experimento capaz de medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares entre sí y con diferente velocidad lineal relativa al éter. Éste fue el famoso experimento de Michelson-Morley cuyos resultados negativos en sucesivos intentos acabaron por disipar el concepto de éter y sirvieron de base a la formulación de la teoría de la relatividad especial de Einstein.

Ahora nos encontramos inmersos en intentar demostrar que el Eter sigue existiendo, pero lo llamamos Campo de Higgs.

El Campo de Higgs es un campo cuántico, que de acuerdo con una hipótesis del modelo estándar de física de partículas, expuesta por el físico Peter Higgs, permearía el universo entero y cuyo efecto sería que las partículas se comportaran como dotadas de masa, debido a la interacción asociada de partículas elementales, con el bosón de Higgs, cuya existencia aun no ha sido probada directamente y que por la interacción consigo mismo también "adquiriría" masa. Se espera que una vez construido el Gran Colisionador de Hadrones, servirá para probar las hipótesis de Higgs.

El bosón de Higgs es una partícula elemental hipotética cuya existencia predice el Modelo estándar de física de partículas. Se cree que este bosón juega un rol fundamental: según el Modelo estándar es el mediador del campo Higgs , que permearía el universo entero y cuyo efecto sería que las particulas se comportaran como dotadas de masa (incluyendo el propio bosón de Higgs, que por interacción consigo mismo también "adquiriría" masa).

Hasta el año 2007, ningún experimento había detectado la existencia del bosón de Higgs. La expectación de vacío del campo de Higgs es percibida igual desde cualquier dirección y es prácticamente indistinguible del espacio "vacío".

El bosón de Higgs fue predicho por primera vez en la década de 1960 por el físico británico Peter Higgs e, independientemente, por otros. En el Modelo Estándar, el campo Higgs consiste en dos sub-campos neutros y uno cargado. Un sub-campo neutro y el cargado son bosones de Goldstone, que carecen de masa . El otro componente neutro tiene un cuanto que es el bosón de Higgs, el cual tiene masa no-nula .

El bosón de Higgs mismo tiene una masa característica. Hasta el año 2005, la mejor aproximación para esta masa es 91 GeV, con un límite superior teórico de 186 GeV, y un límite superior experimentalmente esperado de 251 GeV, con un nivel de confianza de 95%. Los aceleradores de partículas han explorado energías hasta aproximadamente 115 GeV, y han detectado un pequeño número de eventos que podrían ser interpretados como efectos de bosones de Higgs, pero la evidencia hasta el momento no es concluyente. Los Físicos del mundo esperan que el Large Hadron Collider, (LHC), que se encontrará en funcionamiento a finales del 2007 en el CERN, sea capaz de confirmar o refutar la existencia de los bosones Higgs aproximadamente para el año 2010

Ha sido argumentado que si la masa del bosón Higgs está entre aproximadamente los valores de 130 y 200 GeV, entonces el Modelo Estándar podría ser válido en escalas de energía hasta la escala Planck (1016 TeV). Sin embargo, la mayoría de los expertos esperan que inicie una nueva física más allá del Modelo Estándar en la escala TeV (Teraelectronvoltio), una creencia que está basada más en las propiedades insatisfactorias del Modelo Estándar que en alguna predicción rigurosa.

Como el campo Higgs es un campo escalar, el bosón Higgs tiene espín o spin de grado cero.

El Mecanismo de Higgs es un fenómeno físico que es responsable de la ruptura espontánea de la simetría electrodébil. Para una presentación técnica de ruptura de simetría espontánea y la formación del campo de Higgs, en el contexto de la Teoría Cuántica de Campos.

El Bosson de Higgs no existe como tal; el bosson de Higgs es la minima materia admisible para nuestro sistema; es decir la minima velocidad con respecto a (c) que podemos conseguir seria el peldaño más pequeño de materia que podemos encontrar. Si a esto le llamamos Bosson de Higgs estariamos hablando de 4 × 1058 J, que corresponde a la suma de toda la masa de nuestro sistema.

La masa y por ende la gravedad que lleva asociada esta, no es una páticula; la masa es una consecuencia del decremento respecto a (C) de la Energia; es la curvatura del espacio lo que provoca la gravedad, y la curvatura es producida por el deceso de la velocidad con respecto a (C); es decir por la masa.

Cuando se aceleran partículas en los aceleradores para luego chocarlas , lo que estamos haciendo es voler a "contaminarlas de materia", porque producimos desaceleraciones brutales.

Pero ....el peldaño más pequeño de materia que podremos lograr en estos aceleredadores nunca sobrepasará a la velocidad minima implicita de nuestro sistema (Galaxia) en el universo; dificilmente podremos anular nuestra velocidad implícita en el universo; lo que si podremos averiguar cual es la energia residual mínima (masa mínima) que nuestro sistema posee.....y esa debe encontrase en el rango energético de 4 × 1058 J.

No podemos bajarnos del vagón en el que nos encontramos realizando el experimento (galaxia).

Un abrazo y a pensar.

12 comentarios:

Andres dijo...

Coincido en lo que dices, es interesante pensar en como es posible estudiar una partícula no demostrada, solo por un modelo conformista.

Pero al leer la primera línea del escrito, em doy cuenta que no es algo que hayas disertado tu mismo, no es "rebundar", es "redundar".

Asi que los extractos de la wikipedia y de knol quedan mal con esa presentación.

Anónimo dijo...

Estimado Andrés,

Agradezco que hayas leido el post; el dedicar un poco de tu tiempo en leerlo es muy importante para mi y al mismo tiempo muy gratificante.

Sin embargo he notado cierta acritud en tu mensaje.

Empezándo por el apunte de la falta ortográfica y termiando por la supuesta crítica negativa acerca del copy-paste.

Te equivocas cuando afirmas que la reflexión no es mi, ya que lo es en su totalidad, y aciertas con lo del copy-paste de la wiki.

En ningún caso he pretendido ocultar nada, simplemente he utilizado los recursos de los que disponemos en internet para nutrirme de información y ahorrarme el escribirlo ya que en la wiki por ejemplo son meridianamente más claros que en otros libros de texto. El no hacer referencias a las fuentes como hacen los escritores profesionales, se debe precisamente a eso, es decir yo no soy un escritor ni un periodista, sino simplemente alguien que scribe lo que le apetece en su blog, por lo que no tengo ninguna necesidad de molestarme en esas cosas.

Agradezco el apunte de la falta ortográfica pero la próxima vez que lo hagas te sugiero que lo hagas con intención de ayudar no de dar en la puntilla.

En fin, en cualquier caso gracias por molestarte en leer y en exponer tu opinión.

Ricardo López

hugo dijo...

La intención de informar la lograste bastamente y eso es lo valioso de tu nota, tanto que un ignorante millonario como yo pueda entenderlo y me ayudes a ser y comprender mejor este mundo. Gracias. Y recuerda no pagues por el mono mas de lo que el mono vale, Sbias que nuestro amigo gates le compró el MS2 a H.K el programa que hace arrancar w por dos monedas? Bien no importa cómo sino el fin que se persigue. Tu finalidad al escribir tu post ha sido un exito. A mi me lo comentaron y deben ser millones los lectores, sorprendidos y sin saberlo enriquecidos por tu didactica manera de simplificarlo. Excelente.

Anónimo dijo...

PEDRO:

Buenas Andres,
Me parece perfecto el análisis que has hecho acerca del tema tratado y quisiera plantearte unas dudas:

¿Crees que el acelerador provocaria de algun modo consecuencias irreparables en nuestro planeta?(si todo sucede correctamente)

¿Si se produce el cambio de energia en masa a niveles micro atómicos como creo haber entendido, crees que un ordenador aun siendo el mas sofisticado sea capaz de procesar los resultados y es más, sabriamos interpretarlos en un período corto de tiempo?

Proximamente haré más preguntas.

Gracias.

Anónimo dijo...

hola:
El articulo esta muy bien, aunque puedo asegurarles que son muchas las interpretaciones del tema.
El que les escribe ha tenido el gusto de participar en parte de uno de los experimentos de LHC. Escribo para aportarles alguna informacin sobre lo que Pedro pregunta.
No existe un superordenador ni es posible predecir a corto plazo. Los calculos de todo el experimento se realizan a traves de un sistema que utiliza la tecnologias GRID, mediante la cualgranjas de ordenadores distribuidos por todo el mundo comparten el calculo y el storage
de una cantidad de datos gigantesca. Ya mucho antes de que el experimento comenzara se ha estado trbajando en predicciones y simulaciones con estos sitemas, con el fin validar y tratar de acortar el tiempo de calculo. Hay muchisimas mentes brillantes de nuestro tiempo particiapando o colaborando directamente en este experimento. Creo que podemos confiar en que se este haciendo bien y en aras del desarrollo del conocimiento de la humanidad.
saludos

Anónimo dijo...

Rebundar?????? Científico donde los haya

Javier dijo...

Andrés, lo de que el Experimento de Michelson-Morley descarta el éter, está muy bien para los no doctos, pero la realidad es que simplemente no lo confirma. De ese experimento, cabría deducir que si hay un éter, éste no debe gozar de las propiedades de referencia absoluta que se le suponían, pero no su inexistencia.
Pero es más, el mismo al que se le atribuye el dinamitado del concepto de éter (Albert Einstein Koch) resulta que 10 años más tarde formuló la gravedad como la curvatura de un espaciotiempo inmaterial con propiedades elásticas que responde a la presencia de masa y que a la vez altera las trayectorias ¿No es nada ese espaciotiempo? Es bastante evidente que el espaciotiempo así formulado ha de ser algo, un éter relativista.
Ése es el éter formulado en un campo Higgs.

Javier Merinero

Anónimo dijo...

El eter claro que existe.Escribes como si no existiera, y eso es falso. Se llame éter luminífero, espaciotiempo, o campo de Higgs, el concepto existe, y lo de que el vacío está vacío, es algo evidentemente falso.

El asunto es que no se sabe cómo formularlo exactamente.

ChickenBallZ dijo...

el exoerimenti de michelson morley dicen que fue nulo ero no lo fue, dio un resultado ínfimo que no es lo mismo que nulo y es debido al tamaño del aparato, despues se hizo el experimento michelson gale, este era un interferometro mas grande como de un kilometro y en el sí detectó el eter.

ChickenBallZ dijo...

Ups, error de dedo. Disculpen ^^

ChickenBallZ dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ChickenBallZ dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.