Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

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Granma
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Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por Granma el Miér Jul 04, 2012 12:59 pm

Científicos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) encontraron una nueva partícula subatómica que encaja con la teoría del bosón de Higgs, la única pieza que faltaba por descubrir en el rompecabezas de las partículas elementales, aunque aún no pudieron confirmarlo con certeza científica.

"Puedo confirmar que la partícula descubierta encaja con la teoría del bosón de Higgs", dijo John Womersley, director ejecutivo del Consejo de Instalaciones Tecnológicas y Científicas del Reino Unido. Joe Incandela, portavoz de uno de los dos equipos que trabajan en la búsqueda de la partícula de Higgs dijo que "se trata de un resultado preliminar, pero creemos que es muy fuerte y muy sólido". "Los resultados son preliminares, pero la señal de 5 sigmas alrededor de 125 GeV que estamos viendo es dramática. Es realmente una nueva partícula.

Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado jamás encontrado", explicó Incandela. Para el físico, "las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por lo que es preciso ser extremadamente diligentes en todos los estudios y comprobaciones". El director general del CERN, Rolf Heuer, recordó que aunque en la conferencia los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) mostraron datos muy cercanos al descubrimiento de la partícula "siempre se necesita tiempo para saber si es el Bosón de Higgs buscado durante mucho tiempo o si se trata de una forma más exótica de esta partícula de que podría abrir la puerta a una nueva física". "Hemos alcanzado un hito en nuestro entendimiento de la naturaleza, el descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino a estudios más detallados, que requieren más estadística.

Estos trabajos concretarán las propiedades de la partícula y probablemente arrojarán luz sobre otros misterios de nuestro universo", concluyó Rolf Heuer. Los físicos de partículas mantienen un consenso general acerca de lo que se puede considerar un 'descubrimiento': un nivel de certeza de 5 sigmas. Hasta la fecha los científicos han podido comprobar los datos teóricos con un margen de error de un 0,13 %, considerado alto para tales afirmaciones.



http://actualidad.rt.com/ciencias/view/48435-Descubierta-una-nueva-part%C3%A

pedrocasca
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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por pedrocasca el Jue Jul 05, 2012 8:03 pm

Texto de Alberto Sicilia publicado hoy jueves día 5 de julio de 2012 en la web Profesionales del PCM-PCE

tomado a su vez del blog Principia Marsupia

Hoy es un día histórico para quienes nos dedicamos a la física. Aunque el anuncio del descubrimiento parece que no será definitivo, dos equipos del CERN tienen evidencias de una partícula que hemos perseguido durante décadas: el bosón de Higgs.

Os propongo explorar, de manera sencilla, algunas cuestiones relacionadas con esta aventura científica: ¿qué es el bosón Higgs? ¿por qué es tan importante encontrarlo? ¿de dónde surgió el apodo “la partícula de Dios”?

Pero, antes de nada, demos un pasito atrás y comencemos por una pregunta más sencilla:
1.- ¿De qué está formada la materia?
La materia esta formada por átomos.

Un átomo es como un Sistema Solar en miniatura: tiene un gran núcleo central (compuesto por protones y neutrones) y a su alrededor giran los electrones.

2.- ¿De qué estan formados los protones y los neutrones?
Los protones y los neutrones están formados de unas partículas más pequeñas que se llaman quarks.

Hay 6 tipos de quarks y fueron bautizados con nombres un poco extraños: el quark “arriba”, el quark “abajo”, el quark “encanto”, el quark “extraño”, el quark “cima” y elquark “fondo”.

Un protón está formado por 2 quarks “arriba” y 1 quark “abajo”. Un neutrón está formado por 1 quark “arriba” y 2 quarks “abajo”.

3.- ¿Y de qué están formados los electrones?

Al contrario que los protones y los neutrones, los electrones son partículas elementales, es decir, no se pueden dividir más.

4.- Vale, entonces el electrón y los quarks son partículas elementales, ¿cuál es el problema?
El problema es que no comprendemos por qué estas partículas tienen masas tan diferentes. Por ejemplo, un quark “cima” pesa 350.000 veces más que un electrón. Para que os hagáis una idea de lo que significa este número: es la misma diferencia de peso que hay entre una sardina y una ballena.

5.- ¿Cuál es la solución a este problema?
En 1964, el físico inglés Peter Higgs, junto a otros colegas, propuso la siguiente solución: todo el espacio está relleno de un campo (que no podemos ver) pero que interacciona con las partículas fundamentales. El electrón interactúa muy poquito con ese campo y por eso tiene una masa tan pequeña. El quark “cima” interacciona muy fuertemente con el campo y por eso tiene una masa mucho mayor.

Para comprender esto, volvamos a la analogía de la sardina y la ballena. La sardina nada muy rapidamente porque es pequeñita y tiene poco agua alrededor. La ballena es muy grande, tiene mucho agua alrededor y por eso se mueve más despacio. En este ejemplo, “el agua” juega un papel análogo al “campo de Higgs”.

Si lo pensáis despacio, la teoría de Higgs es muy profunda pues nos dice que la masa de todas las partícula está originada por un campo que llena todo el Universo.

6.- ¿Problema resuelto?
No tan rápido, caballeros. En física, una teoría sólo es válida si podemos verificarla con experimentos. La historia de la ciencia está repleta de teorías hermosísimas que resultaron ser falsas.

El campo de Higgs es sólo una teoría. Para comprobarla necesitamos encontrar la partícula asociada al campo de Higgs: el llamado “bosón de Higgs”.

7.- ¿Por qué es tan difícil observar el bosón de Higgs?
Cuando queremos detectar el bosón de Higgs nos enfrentamos a 2 problemas fundamentales:

1) Para generar un bosón de Higgs, se necesita muchísima energía. De hecho, se necesitan intensidades de energía similares a las producidas durante el Big Bang. Por eso hemos necesitado construir enormes aceleradores de partículas.

2) Una vez producido, el bosón de Higgs se desintegra muy rápidamente. Es más, el bosón de Higgs desparece antes de que podamos observarlo. Sólo podemos medir los “residuos” que deja al desintegrarse.

Estos dos problemas son de una complejidad tan tremenda que para resolverlos hemos necesitado el trabajo de miles de físicos durante varias décadas.

8.- ¿Y el término “la particula de Dios”? ¿Acaso no éramos científicos?
El origen del apelativo “la partícula de Dios” es una de mis anécdotas favoritas en física.

Allá por los años 90, Leo Lederman, un Premio Nobel, decidió escribir un libro de divulgación sobre la física de partículas. En el texto, Lederman se refería al bosón de Higgs como “The Goddamn Particle” (“La Partícula Puñetera”) por lo difícil que resultaba detectarla.

El editor del libro, en un desastroso arranque de originalidad, decididió cambiar el término “The Goddamn Particle” por “The God Particle” y así “La Partícula Puñetera” se convirtió en “La Partícula de Dios”.

9.- ¿Una vez se confirme la teoría de Higgs, la física de partículas se ha terminado?
No. La detección del bosón de Higgs es sólo el comienzo de nuevas aventuras (¡los físicos seguiremos teniendo trabajo por mucho tiempo!).

Todavía quedan decenas de problemas que estamos muy lejos de resolver. Algunos ejemplos: ¿qué es la materia oscura? ¿cómo formular una teoría cuántica de la gravedad? ¿los quarks y los leptones son verdaderamente partículas elementales o tienen una subestructura? ¿todas las fuerzas se unifican a una energía suficientemente alta?

Al final, nuestro trabajo como científicos consiste en avanzar, aunque sólo sea un pasito, para que las generaciones futuras comprendan, un poquito mejor que nosotros, cómo funciona este hermoso Universo que nos rodea.


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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por pedrocasca el Jue Jul 05, 2012 8:10 pm

En la conocida web de divulgación Ciencia popular hay desde hace ya un tiempo un interesante texto con el siguiente título:

El Bosón de Higgs. La partícula misteriosa en busca del origen de la materia, texto de Germán Martínez Hidalgo.

Se puede leer y copiar en: http://www.nodo50.org/ciencia_popular/articulos/Higgs.htm


web Ciencia popular: http://www.nodo50.org/ciencia_popular/



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Platon
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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por Platon el Jue Jul 05, 2012 8:21 pm

Seis incógnitas de la Física después del bosón de Higgs

El anuncio del hallazgo de la partícula de Higgs (o una muy parecida) no dejará a los físicos del CERN sin trabajo. Es precisamente ahora cuando se abre la etapa más fascinante de su investigación, cuando comiencen a comprobar las propiedades de la partícula que han descubierto. El LHC tiene planes hasta al menos 2025 y sus otros objetivos no son solo seguir investigando la partícula de Higgs. Además de ATLAS y CMS (los dos experimentos que anunciaron el hallazgo de un bosón a 125 GeV) existen otros cuatro detectores de partículas (LHCb, SPS, LHCf, ALICE y TOTEM) que siguen realizando pruebas.

Aún así, es posible que se quede pequeño y que haya que construir nuevos detectores. Pero, ¿para busca qué? Estas son las otras incógnitas pendientes de la Física igual de apasionantes o más que el bosón de Higgs:

1. La gravedad. El primero, y quizá más desconocido, es el que parece más elemental. Varios siglos después de Newton, la fuerza de la gravedad sigue sin comprenderse. Nuestro modelo de comprensión del mundo indica que todas las fuerzas fundamentales se basan en la interacción de partículas (en la fuerza nuclear fuerte actúan quarks y gluones, en el electromagnetismo fotones, en la nuclear débil bosones masivos...). Entonces, ¿qué sucede con la gravedad? Nadie lo sabe a ciencia cierta y se han propuesto varias soluciones, como la existencia de una partícula llamada "gravitón", pero de momento estamos lejos de encontrar la manera de medirlo.

2. La materia y la energía oscuras. Componen el 95% del Universo y los científicos aún no conocen sus propiedades, aunque hay decenas de experimentos para encontrar una explicación. La materia oscura es el eslabón necesario para explicar una observación en el Universo que no cuadra: al ritmo de rotación de las galaxias, algunas estrellas deberían salir despedidas. Otro tanto sucede con la energía oscura: si la gravedad debería hacer que el universo se contrajera, ¿por qué se expande y además se acelera? Alguna de estas incógnitas, como la de la composición de la materia oscura, podrían conocerse mejor gracias a las investigaciones en el LHC.

3. Las partículas supersimétricas. La supersimetría es una solución a un problema muy técnico que tiene el Modelo Estándar. "No entendemos por qué el Higgs tiene una masa tan baja", explica el físico Fernando Cornet. "Parecería que tendría que tener una muchísimo mayor. Y una forma solucionar eso es introducir una nueva simetría que da origen a una serie nueva de partículas, compañeros supersimétricos de las ya conocidas con propiedad iguales salvo el espín". A pesar de todo, las colisiones en el LHC no dan por el momento ninguna señal de SUSY (el nombre corto con el que se conoce a la supersimetría). Sus masas deben ser mucho mayores que las de las partículas originales, pero quizá se pueda encontrar con un nuevo colisionador. Una de estas partículas supersimétricas es el neutralino, uno de los candidatos a materia oscura.

4. ¿Qué pasó con la antimateria? Otra de las grandes incógnitas de la Física es por qué domina la materia sobre la antimateria en el Universo. Se cree que en el primer instante tras el Big Bang la energía estaba equilibrada y existía tanta materia como antimateria, pero ¿qué hizo que una dominara sobre otra? ¿Por qué no vemos galaxias de antimateria en el universo? El Modelo Estándar no es suficiente para explicar esta asimetría aunque se han propuesto explicaciones como la violación CP.

5. ¿Hay dimensiones extra? Para completar los huecos que deja el Modelo Estándar se han propuesto numerosos modelos teóricos, entre ellos la conocida como Teoría de Cuerdas y sus variantes. Esta teoría propone que las partículas son en realidad "estados vibracionales" de una serie de filamentos que se extienden por el especio tiempo. Para responder al misterio de por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras interacciones, explica Cornet, "se propuso también que el espacio en vez de tener 3 + 1 dimensiones tiene 10 o más, y lo que diferencia a la gravedad sería que se propaga en todas las dimensiones mientras que las otras interacciones solo se propagan en las que conocemos". ¿Se podrían encontrar señales de esto? Es una de las cosas que se buscan en el LHC, un indicio entre los millones de colisiones, de que algunas partículas aparecen y desaparecen. De momento, como pasó con Higgs, es solo una teoría.

5+1. ¿Hace falta un nuevo colisionador?

La cuestión encima de la mesa, según varios investigadores del CERN, es si para la nueva fase que nos espera, determinar las propiedades de las partículas más allá de Higgs y puede que del Modelo Estándar, es suficiente con el LHC. Esta inmensa máquina es un "colisionador" de descubrimientos, es decir, se diseñó para alcanzar unas energías muy altas y hacer chocar protones contra protones. La ventaja es que se pueden alcanzar altas energías más fácilmente, el problema es que se genera demasiado "ruido" y la complejidad de las señales es muy grande.

Desde hace unos años varios equipos internacionales trabajan en el diseño de un colisionador de nueva generación que en este caso no sería circular sino un colisionador lineal y que no haría chocar protones sino electrones y antielectrones (positrones). "El electrón es elemental y los resultados son mucho más limpios", explica Cornet. El colisionador lineal tendría unos 30 km de longitud y serviría para mejorar la precisión y estudiar la posible Física más allá del Modelo Estándar Y "mejorar en un factor de hasta 10 la precisión en la medida de los acoplamientos del bosón de Higgs". Para ponerlo en práctica, si se aprobara mañana mismo, harían falta no menos de 10 años de trabajo para verlo funcionando. Es una propuesta encima de la mesa, pero puede ser la Física del futuro.


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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por carlos3 el Jue Jul 05, 2012 9:49 pm

interesante, lo que no me queda claro es que las supuesta partícula subatómica "bosón de higgis" es el lo que compone el supuesto campo que cubre todo? si es así de que hablamos, una nueva dimensión? la famosa cuarta dimensión?
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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por Proletario-salamantino el Sáb Jul 07, 2012 2:54 pm

Si no me equivoco, la cuarta dimensión es el tiempo
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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por minero el Sáb Jul 07, 2012 6:04 pm

carlos3 escribió:interesante, lo que no me queda claro es que las supuesta partícula subatómica "bosón de higgis" es el lo que compone el supuesto campo que cubre todo? si es así de que hablamos, una nueva dimensión? la famosa cuarta dimensión?

Creo que es com el "pegamento" que lo cubre todas las particulas, y se supone que le da la massa a las particulas es muy complejo de entender sin matematicas.

Pero el verdadero descubrimiento es este:
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JXYZ
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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

Mensaje por JXYZ el Vie Oct 17, 2014 6:25 am

Video de Educatina sobre el Bosón de Higgs

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Re: Descubierta una nueva partícula subatómica que podría ser el bosón de Higgs

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