El bosón de Higgs y su mecanismo en fácil

La partícula Higgs

Simulation d'une collision de particules dans laquelle un boson de Higgs est produit (Image: Lucas Taylor/CMS)

Simulation d’une collision de particules dans laquelle un boson de Higgs est produit (Image: Lucas Taylor/CMS)

Uno de los objetivos principales de los detectores ATLAS y CMS en el LHC fue descubrir y estudiar la partícula Higgs. La partícula de Higgs es de importancia crítica en las teorías de partículas y está directamente relacionada con el concepto de masa de las partículas y, por tanto, de todas las masas. ¿Cuál es la partícula Higgs?

La partícula Higgs no es una partícula de materia ni es una partícula portadora de fuerza.

¿Porque algunas partículas tienen gran masa y otras como los neutrinos y fotones tiene masas muy pequeñas?

El enigma de la masa

¿Por qué las partículas tienen masa, y por qué sus masas son diferentes? Es notable que un concepto tan familiar como masa no se entendió hasta la propuesta del Modelo Estándar.

La mayoría de nosotros estamos familiarizados con los campos eléctricos, magnéticos, y los gravitacionales. Una persona en el campo gravitacional de la Tierra, siente una fuerza. Las ondas electromagnéticas (como las ondas de radio) viajan a través del espacio de la misma manera que las ondas a través de un estanque de agua. Si el estanque se describe en términos del lenguaje cuántico, la superficie del agua que transporta las ondas se llama un “campo”.

El modelo estándar propone que hay otro campo que todavía no se observa, un campo que es casi indistinguible del espacio vacío. Nosotros lo llamamos el campo de Higgs. Pensamos que todo el espacio está ocupado con este campo, y que por interacción de este con las partículas ellas adquieren su masa. Las partículas que interactúan fuertemente con el campo de Higgs son pesadas, mientras que las que interactúan débilmente son livianas.

El campo de Higgs tiene al menos una nueva partícula asociado a él, la partícula Higgs (o boson de Higgs). Los detectores ATLAS y CMS en el LHC fueron capaces de detectar esta partícula. ¡Ha sido uno de los más grandes descubrimientos científicos jamás logrado!.

Para entender el mecanismo Higgs:

Imagine que una pieza llena de físicos conversando quietamente, es como un espacio lleno de campo Higgs.

… un prestigioso y conocido científico camina allí , creando una perturbación mientras se mueve a través de la pieza atrayendo un grupo de admiradores a cada paso…

… esto aumenta la resistencia al movimiento, en otras palabras, adquiere masa, como una partícula moviéndose a través de un campo Higgs…

Por otra parte

.. si un rumor cruza la pieza…

.. se crea el mismo tipo de agrupamiento, pero esta vez entre los científicos mismos. En esta analogía los racimo de científicos son las partículas Higgs.

(We thank CERN for use of these images and text. The concept was inspired by Prof. David J. Miller of University College London who won a prize for a lucid explanation of the Higgs Boson, see: http://www.hep.ucl.ac.uk/~djm/higgsa.html)

LEER MAS

1 EXPERIMENTOS FISICA PARTICULAS / UNA MIRADA
2 EL MODELO DE LAS PARTICULAS E INTERACCIONES
3 INTERROGANTES DEL MODELO ESTANDAR DE LAS PARTICULAS
4 FISICA DEL LHC
5 LHC / EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES

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