Hace muchos años atrás, aún antes de que existieran el tiempo y el espacio, una batalla épica se desató entre las fuerzas fundamentales, dando origen a nuestro Universo y a una de las leyendas más impresionantes jamás contadas...
En el comienzo sólo existía una, unificada y todopoderosa fuerza llamada La Superfuerza para gobernar el Universo. Pero una fracción minúscula de segundo después de que el universo comenzase a ser, la Superfuerza comenzó a descomponerse, proveyendo sucesivamente para la Gravedad que actúa en todo el Universo yla Forzuda (la lamada Carcelera, la que mantiene atrapados a los Quarks dentro de las prisiones Protón y Neutrón).
"Representación esquemática bidimensional de la deformación del espacio-tiempo en el entorno de la Tierra".
Tras parir a Gravedad y Carcelera, la Superfuerza quedó reducida a tres hermanos mellizos: Electricidad, Magnetismo, y Debilucha (una radioactivista que establecería la vía de escape de las macroprisiones Núcleo conocida como desintegración beta). Los tres hermanos eran en esta época como si fuesen uno y sus sirvientes llamados Fotón, W+, W- y Z, vivían con ellos en paz y armonía.
Los sirvientes se parecía mucho entre sí y se comportaban igual.
Los Mellizos dentro de Superfuerza. Debilucha de pie. Nótese la mirada libidinosa de Electricidad a Magnetismo.
Pero no seguirían así mucho tiempo. Un campo misterioso permeaba el Universo. Un campo extraño que, como Magnetismo o Gravedad, podía rodear a un objeto pero que, a diferencia de ellos no asociaba una dirección. No apuntaba a ninguna parte, simplemente estaba. A diferencia de los hijos de la Superfuerza, los orgullosos y omnipotentes Vectoriales, ese campo era un humilde Escalar. Su nombre revelaba su baja extracción: Campo de Higgs.
El Campo de Higgs tenía problemas psiquiátricos. Los especialistas dirían después que tenía rasgos esquizoides y paranoides o, según otros, doble personalidad compleja. Esto quería decir que tenía aspectos de sí mismo que eran imaginarios entrecruzados con otros que eran reales.
La cuestión es que familiares y amigos para poder entenderlo y relacionarse con él lo trataban como si fuese cuatro (en la escuela, los niños crueles, le cantaban “Higgs tiene cuatro dimensiones, Higgs tiene cuatro dimensiones”) y hacían la vista gorda porque tuviese un sirviente capaz de satisfacer sus cuatro facetas, un sirviente cuatridimensional, que en realidad eran cuatro.
Y entonces ocurrió.
La Gran Guerra que cambió el Universo.
El Campo de Higgs interactuó con los Mellizos.
Fue una guerra noble, en la que los señores mandaron a sus sirvientes a luchar. Debilucha, cuyo nombre es harto engañoso, hizo gala de las habilidades que después la harían famosa y dirigió a sus tres sirvientes (W+, W- y Z) en el combate con tal destreza que cada uno de ellos salió triunfante de su colisión con un sirviente del Campo de Higgs, enguyéndolo. Por esta victoria les fue concedido el más alto honor, tomar botín, la masa.
Sin embargo Electricidad y Magnetismo, centrados en lo que después se supo que era un amor incestuoso, fracasaron miserablemente. Como resultado de la Gran Guerra W+, W- y Z consiguieron masa, Fotón huyó cobardemente a la máxima velocidad permitida y quedó libre, aunque oculto y huidizo, el cuarto sirviente del Campo de Higgs.
Algunos trovadores comenzaron a contar la leyenda del “mecanismo de Higgs”, ya se sabe el atractivo que para algunos tienen los perdedores. Según ella el Campo de Higgs dio masa a los sirvientes, que dijeron pertenecer a la tribu de los Bosones, los portadores de fuerza, W+, W- y Z y no sólo a éstos, sino a los Quarks y a los Electrones.
La leyenda también afirmaba que el sirviente de Higgs era un bosón. A partir de aquí ya los libros de historia ortodoxos coinciden más.
Cuando el Universo comenzó a enfriarse ligeramente, los Quarks vivían en una comuna gigantesca, la famosa Sopa de Quarks, pero con el tiempo y el enfriamiento consiguiente, Forzuda, acusándolos de colaboracionistas empezó a encerrarlos de tres en tres en las prisiones Neutrón y Protón. La eficiencia administrativa llevó a la creación de asociaciones carcelarias llamadas Hidrógeno, Helio y Litio. Gravedad entró a colaborar y empezó a unir esas primeras asociaciones en centros de concentración llamados Estrellas. Las agrupaciones territoriales de Estrellas fueron llamadas Galaxias.
Así podría lucir la Sopa de Quarks..
Las condiciones de hacinamiento en las cárceles estelares llevaron a fusiones y adquisiciones de las asociaciones carcelarias menores, creando nuevas más grandes y complejas: Carbono, Oxígeno, Hierro.
En esta época comenzaron a producirse motines en algunas estrellas. Se volvieron tan comunes que hasta recibieron un nombre, Supernovas. Aún así los Quarks huían de sus prisiones gravitatorias, pero no de las forzudas. Y eso que Debilucha permitía ya escapar a algunos rebeldes vía desintegración beta.
Quarks
La leyenda no cuenta en qué batallas los Electrones o los Quarks ganaron su masa. Sí sabemos que los sirvientes del Campo de Higgs, aislados y huidizos, eran higgsófagos, peleaban y se comían entre sí, dándose masa entre ellos, deshonrándose. El Fotón cuando no hay nadie alrededor sigue huyendo a máxima velocidad, sólo cuando atraviesa materia la baja algo, como para disimular.
El Universo mismo escribió la historia original usando Matemáticas. Los humanos estamos aprendiendo el lenguaje para intentar leer el libro completo y no tan sólo fragmentos inexactos e inconexos como éste
Continuará.... ?
Algunos datos más sobre el tema
El bosón de Higgs
Recientemente se ha anunciado el descubrimiento del famoso bosón de Higgs o partícula de Dios, pero ¿qué es realmente el bosón de Higgs?
Peter Ware Higgs
La materia
La materia está formada por átomos, los átomos a su vez están formados por un núcleo compuesto de protones y neutrones y, girando a su alrededor se encuentran los electrones, algo similar a lo que ocurre con el sol y los planetas del sistema solar:
Estos protones y neutrones están formados a su vez por unas 'bolitas' más pequeñas llamadas quarks, que junto a los electrones, son partículas indivisibles, es decir, no se pueden divir en bolitas más pequeñas.
El campo de Higgs
Se supone que quarks y electrones tienen el mismo tamaño, y sin embargo, el quark tiene 350.000 veces más masa que el electrón, algo difícil de explicar hasta que, en 1964, Peter Higgs propuso una solución: tiene que existir 'algo' que rellene todo el espacio existente en el universo y que interaccione con las partículas y según sea la interacción más fuerte o más débil la masa será mayor o menor. Ese 'algo' que rellena todo se llamó campo de Higgs.
Se suele usar la analogía del campo de Higgs con el agua y los peces, el agua sería el campo de Higgs y los peces las partículas. Un boquerón está rodeado de agua (campo de Higgs) y, al ser pequeño interacciona poco con el agua y se puede mover muy fácilmente, mientras que una ballena interacciona más y se mueve más lentamente.
En la analogía la ballena sería una partícula con mucha masa porque interacciona mucho con el agua, mientras que el boquerón tendría poca masa porque interacciona poco.
Bosón de Higgs
Todo esto es muy bonito, pero de lo que habla la tele es del bosón de Higgs, no del campo. Exacto, en nuestra analogía el bosón de Higgs sería lo que forma el campo de Higgs, es decir, las gotas de agua (realmente las moléculas).
Descubrimiento
Si en los años 60 ya se hablaba del campo de Higgs ¿por qué se emocionan tanto ahora?, pues porque hasta ahora esto era solo una teoría, nadie había encontrado el famoso bosón, entre otras cosas porque se necesita mucha energía para generar uno en un laboratorio y además desaparece muy rápido. Hasta ahora, que el CERN ha anunciado su descubrimiento.
Aplicaciones
Puede que haya quien piense que este descubrimiento no es muy importante y poco aplicable a la vida cotidiana, ERROR, lo mismo se pudo pensar el día que se descubrió el átomo o el electrón, y sin ellos hoy no tendríamos ordenadores ni centrales nucleares, entre miles de cosas. Así que paciencia porque las aplicaciones llegarán.
En fin, si hay que definir el bosón de Higgs de alguna forma sería como la partícula que da masa a la materia, así de fácil.
¿Y como hacen para detectar este tipo de cosas?
Para este tipo de investigaciones se usa el Gran Colisionador de hadrones
Es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde a su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. Fue diseñado para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones, de hasta 7 TeV de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos.
Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se los hace chocar entre sí produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del big bang.
En esta animación interactiva podrán conocer más del LHC
CLICK ACÁ para ver la animación en Pantalla completa
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En el comienzo sólo existía una, unificada y todopoderosa fuerza llamada La Superfuerza para gobernar el Universo. Pero una fracción minúscula de segundo después de que el universo comenzase a ser, la Superfuerza comenzó a descomponerse, proveyendo sucesivamente para la Gravedad que actúa en todo el Universo yla Forzuda (la lamada Carcelera, la que mantiene atrapados a los Quarks dentro de las prisiones Protón y Neutrón).
"Representación esquemática bidimensional de la deformación del espacio-tiempo en el entorno de la Tierra".
Tras parir a Gravedad y Carcelera, la Superfuerza quedó reducida a tres hermanos mellizos: Electricidad, Magnetismo, y Debilucha (una radioactivista que establecería la vía de escape de las macroprisiones Núcleo conocida como desintegración beta). Los tres hermanos eran en esta época como si fuesen uno y sus sirvientes llamados Fotón, W+, W- y Z, vivían con ellos en paz y armonía.
Los sirvientes se parecía mucho entre sí y se comportaban igual.
Los Mellizos dentro de Superfuerza. Debilucha de pie. Nótese la mirada libidinosa de Electricidad a Magnetismo.
Pero no seguirían así mucho tiempo. Un campo misterioso permeaba el Universo. Un campo extraño que, como Magnetismo o Gravedad, podía rodear a un objeto pero que, a diferencia de ellos no asociaba una dirección. No apuntaba a ninguna parte, simplemente estaba. A diferencia de los hijos de la Superfuerza, los orgullosos y omnipotentes Vectoriales, ese campo era un humilde Escalar. Su nombre revelaba su baja extracción: Campo de Higgs.
El Campo de Higgs tenía problemas psiquiátricos. Los especialistas dirían después que tenía rasgos esquizoides y paranoides o, según otros, doble personalidad compleja. Esto quería decir que tenía aspectos de sí mismo que eran imaginarios entrecruzados con otros que eran reales.
La cuestión es que familiares y amigos para poder entenderlo y relacionarse con él lo trataban como si fuese cuatro (en la escuela, los niños crueles, le cantaban “Higgs tiene cuatro dimensiones, Higgs tiene cuatro dimensiones”) y hacían la vista gorda porque tuviese un sirviente capaz de satisfacer sus cuatro facetas, un sirviente cuatridimensional, que en realidad eran cuatro.
Y entonces ocurrió.
La Gran Guerra que cambió el Universo.
El Campo de Higgs interactuó con los Mellizos.
Fue una guerra noble, en la que los señores mandaron a sus sirvientes a luchar. Debilucha, cuyo nombre es harto engañoso, hizo gala de las habilidades que después la harían famosa y dirigió a sus tres sirvientes (W+, W- y Z) en el combate con tal destreza que cada uno de ellos salió triunfante de su colisión con un sirviente del Campo de Higgs, enguyéndolo. Por esta victoria les fue concedido el más alto honor, tomar botín, la masa.
Sin embargo Electricidad y Magnetismo, centrados en lo que después se supo que era un amor incestuoso, fracasaron miserablemente. Como resultado de la Gran Guerra W+, W- y Z consiguieron masa, Fotón huyó cobardemente a la máxima velocidad permitida y quedó libre, aunque oculto y huidizo, el cuarto sirviente del Campo de Higgs.
Algunos trovadores comenzaron a contar la leyenda del “mecanismo de Higgs”, ya se sabe el atractivo que para algunos tienen los perdedores. Según ella el Campo de Higgs dio masa a los sirvientes, que dijeron pertenecer a la tribu de los Bosones, los portadores de fuerza, W+, W- y Z y no sólo a éstos, sino a los Quarks y a los Electrones.
La leyenda también afirmaba que el sirviente de Higgs era un bosón. A partir de aquí ya los libros de historia ortodoxos coinciden más.
Cuando el Universo comenzó a enfriarse ligeramente, los Quarks vivían en una comuna gigantesca, la famosa Sopa de Quarks, pero con el tiempo y el enfriamiento consiguiente, Forzuda, acusándolos de colaboracionistas empezó a encerrarlos de tres en tres en las prisiones Neutrón y Protón. La eficiencia administrativa llevó a la creación de asociaciones carcelarias llamadas Hidrógeno, Helio y Litio. Gravedad entró a colaborar y empezó a unir esas primeras asociaciones en centros de concentración llamados Estrellas. Las agrupaciones territoriales de Estrellas fueron llamadas Galaxias.
Así podría lucir la Sopa de Quarks..
Las condiciones de hacinamiento en las cárceles estelares llevaron a fusiones y adquisiciones de las asociaciones carcelarias menores, creando nuevas más grandes y complejas: Carbono, Oxígeno, Hierro.
En esta época comenzaron a producirse motines en algunas estrellas. Se volvieron tan comunes que hasta recibieron un nombre, Supernovas. Aún así los Quarks huían de sus prisiones gravitatorias, pero no de las forzudas. Y eso que Debilucha permitía ya escapar a algunos rebeldes vía desintegración beta.
Quarks
La leyenda no cuenta en qué batallas los Electrones o los Quarks ganaron su masa. Sí sabemos que los sirvientes del Campo de Higgs, aislados y huidizos, eran higgsófagos, peleaban y se comían entre sí, dándose masa entre ellos, deshonrándose. El Fotón cuando no hay nadie alrededor sigue huyendo a máxima velocidad, sólo cuando atraviesa materia la baja algo, como para disimular.
El Universo mismo escribió la historia original usando Matemáticas. Los humanos estamos aprendiendo el lenguaje para intentar leer el libro completo y no tan sólo fragmentos inexactos e inconexos como éste
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El bosón de Higgs
Recientemente se ha anunciado el descubrimiento del famoso bosón de Higgs o partícula de Dios, pero ¿qué es realmente el bosón de Higgs?
Peter Ware Higgs
La materia
La materia está formada por átomos, los átomos a su vez están formados por un núcleo compuesto de protones y neutrones y, girando a su alrededor se encuentran los electrones, algo similar a lo que ocurre con el sol y los planetas del sistema solar:
Estos protones y neutrones están formados a su vez por unas 'bolitas' más pequeñas llamadas quarks, que junto a los electrones, son partículas indivisibles, es decir, no se pueden divir en bolitas más pequeñas.
El campo de Higgs
Se supone que quarks y electrones tienen el mismo tamaño, y sin embargo, el quark tiene 350.000 veces más masa que el electrón, algo difícil de explicar hasta que, en 1964, Peter Higgs propuso una solución: tiene que existir 'algo' que rellene todo el espacio existente en el universo y que interaccione con las partículas y según sea la interacción más fuerte o más débil la masa será mayor o menor. Ese 'algo' que rellena todo se llamó campo de Higgs.
Se suele usar la analogía del campo de Higgs con el agua y los peces, el agua sería el campo de Higgs y los peces las partículas. Un boquerón está rodeado de agua (campo de Higgs) y, al ser pequeño interacciona poco con el agua y se puede mover muy fácilmente, mientras que una ballena interacciona más y se mueve más lentamente.
En la analogía la ballena sería una partícula con mucha masa porque interacciona mucho con el agua, mientras que el boquerón tendría poca masa porque interacciona poco.
Bosón de Higgs
Todo esto es muy bonito, pero de lo que habla la tele es del bosón de Higgs, no del campo. Exacto, en nuestra analogía el bosón de Higgs sería lo que forma el campo de Higgs, es decir, las gotas de agua (realmente las moléculas).
Descubrimiento
Si en los años 60 ya se hablaba del campo de Higgs ¿por qué se emocionan tanto ahora?, pues porque hasta ahora esto era solo una teoría, nadie había encontrado el famoso bosón, entre otras cosas porque se necesita mucha energía para generar uno en un laboratorio y además desaparece muy rápido. Hasta ahora, que el CERN ha anunciado su descubrimiento.
Aplicaciones
Puede que haya quien piense que este descubrimiento no es muy importante y poco aplicable a la vida cotidiana, ERROR, lo mismo se pudo pensar el día que se descubrió el átomo o el electrón, y sin ellos hoy no tendríamos ordenadores ni centrales nucleares, entre miles de cosas. Así que paciencia porque las aplicaciones llegarán.
En fin, si hay que definir el bosón de Higgs de alguna forma sería como la partícula que da masa a la materia, así de fácil.
¿Y como hacen para detectar este tipo de cosas?
Para este tipo de investigaciones se usa el Gran Colisionador de hadrones
Es un acelerador y colisionador de partículas ubicado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla que corresponde a su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza. Fue diseñado para colisionar haces de hadrones, más exactamente de protones, de hasta 7 TeV de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y límites del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos.
Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos opuestos hasta alcanzar el 99,99% de la velocidad de la luz, y se los hace chocar entre sí produciendo altísimas energías (aunque a escalas subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos inmediatamente después del big bang.
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