11 de diciembre de 2011

Buscando el Bosón de Higgs





Sobre el Bosón de Higgs 
[vídeo extraído del documental "Del Mito a la Razón"(Rubén Lijó)]


La Mecánica Cuántica establece el comportamiento de las partículas elementales y explica la interacción entre ellas. Existen dos tipos de partículas: 
>> las que forman la materia, llamadas fermiones [debido al físico Enrico Fermi]
>> las que transmiten las fuerzas que interactúan entre ellas, llamadas bosones [debido al físico Santyendra Nath Bose]. 



El detector ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) es el más grande detector diseñado para "ver" un amplio rango de partículas y fenómenos producidos en las colisiones en el LHC. ATLAS podría descubrir nuevas partículas y nuevos fenómenos, extensiones del Modelo Estándar, como la supersimetría o el Bosón de Higgs .

El Modelo Estándar (reformado) sugiere que las partículas poseían masa cero justo después del Big Bang, pero cuando la temperatura descendió por debajo de cierto valor, un campo "transparente" - el campo de Higgs - comenzó a mostrar su influencia. Este campo es igual en todas partes, pero el valor de la interacción entre las diferentes partículas con él es diferente según el tipo de partícula. La intensidad de esta interacción es la que le confiere masa a las partículas. Quarks y electrones resultan tener masas muy diferentes. Las otras interacciones -nuclear fuerte, débil, electromagnética- también contribuyen a las masas de las partículas en función de las cargas que presenten. 
Supongamos quarks o electrones (como parte de otras partículas, como protones, núcleos, o átomos), moviéndose en el campo de Higgs. Sus interacciones con el campo genera diferentes inercias según la composición, y por tanto "origina" diferentes masas. El campo de Higgs actúa como un “material transparente” con un "índice de masa" específico para cada clase de partícula fundamental. Esto es lo que explica que para mover un electrón en reposo necesitemos unas 200 veces menos fuerza que un muón, o tomando el lenguaje mas clásico diremos que un muón tiene 200 veces más masa que un electrón. Por tanto, este campo es el responsable de las diferentes masas observadas para las partículas y constituye el mecanismo de rotura de simetría que explica como funciona nuestro Universo. A pesar de las evidentes limitaciones de la analogía, la idea esencial radica en establecer el paralelismo entre la rotura de simetría cuando la luz viaja en un medio transparente y la rotura de simetría cuando las partículas viajan en el campo de Higgs. Desde el punto de vista cuántico, ese campo puede entenderse formado por unidades discretas que llamamos partículas de Higgs. Dado que en el marco de la teoría deben tener spin entero pertenecerán a la familia de los bosones, y por tanto también son conocidos como Bosones de Higgs. Es ampliamente aceptado que estas partículas existen, bien en una sola clase o varias, y más de 4000 científicos de unos 40 países están usando los datos de ATLAS y CMS para su búsqueda.[http://www.lhc-closer.es/php/index.php?i=2&s=6&p=5&e=0]





Live Webcast CERN http://webcast.web.cern.ch/webcast/

Estado actual de la búsqueda del bosón de Higgs (CERN, 13 de diciembre de 2011)

Peter Higgs, The University of Edinburgh

The Higgs Mechanism

LHC 2010- Large Hadron Collider

UNIVERSO = materia bariónica + materia oscura + energía oscura

Teoría de Cuerdas

Ubicación CERN http://binged.it/uY33d8


ACTUALIZACIÓN- CERN, 4 de julio de 2012 
[http://atlas.ch/news/2012/latest-results-from-higgs-search.html]

Hoy, el experimento ATLAS ha presentado un anticipo de los últimos resultados obtenidos en la búsqueda del bosón de Higgs en un seminario mantenido conjuntamente entre el CERN y la conferencia ICHEP (International Conference for High Energy Physics) en Melbourne, Australia. Todos los detalles de este análisis serán mostrados en esta conferencia a lo largo de esta semana. Los resultados preliminares han sido presentados en el CERN tanto a todos los científicos presentes como a todos sus colegas, vía webcast, diseminados alrededor del mundo en cientos de institutos de investigación. 



“La búsqueda está mucho más avanzada hoy de lo que hubiéramos podido imaginar” ha declarado la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti. “Hemos observado en nuestros datos claras evidencias de una nueva partícula, a 5 sigmas, en la región de masas en torno a 126 GeV. El excepcional funcionamiento tanto del LHC como de ATLAS, junto con el tremendo esfuerzo de mucha gente, ha conducido a este emocionante panorama. Sin embargo, aún necesitamos un poco más de tiempo para concretar estos resultados, así como acumular más datos y realizar más estudios para poder determinar las propiedades de esta nueva partícula”. [http://atlas.ch/news/2012/HiggsStatementATLAS-Spanish1.pdf]