El Bosón de Higgs es uno de los objetos principales de estudio de la línea de investigación de Física de Altas Energías del Instituto de Física de Cantabria: tanto desde el punto de vista experimental, desarrollar detectores y algoritmos para su detección y estudio, como desde el punto de vista teórico, elaborar e interpretar modelos que se puedan confrontar con las medidas experimentales.
Para entenderlo de mejor manera primero debemos saber que es el bing bang.
El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.
Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.
Para entender bien lo que es el Bosón de Higgs desarrollaremos unas preguntas:
Según datos publicados a principios de 2012 por los experimentos CMS y ATLAS,del LHC, existen indicios aún no concluyentes. Se han detectado colisiones compatibles con la producción de un bosón de Higgs, pero también podrían ser el resultado de una desafortunada fluctuación de colisiones más convencionales. La previsión es que con los datos que se tomarán durante el año 2012 se podrá aclarar con toda certeza este aspecto.
Porque es la única partícula predicha por el Modelo Estándar de Física de Partículas que aún no ha sido descubierta. El Modelo Estándar describe perfectamente todo lo que sabemos de las partículas elementales y cómo interaccionan entre ellas. Cientos de miles de observaciones de la
naturaleza y experimentos de laboratorio lo corroboran con gran precisión. Sin embargo, para que este modelo sea matemáticamente correcto en un mundo como el nuestro donde hay masa, debe existir una partícula como el bosón de Higgs.
Las partículas se dividen en fermiones y bosones según una característica interna llamada spin, lo que a su vez lleva a propiedades muy diferenciadas entre ambos tipos. Las partículas que
componen la materia son fermiones. Actualmente se entiende la fuerza ejercida entre dos partículas por el intercambio de otras partículas. Las partículas responsables de las
interacciones son bosones. Son bosones el fotón (responsable de la interacción
electromagnética), las partículas W y Z (de la interacción débil) y los gluones (de la interacción fuerte).
El campo de Higgs sería una especie de continuo que se extiende por todo el espacio, formado
por un incontable número de bosones de Higgs. La masa de las partículas estaría causada por
una “fricción” con el campo de Higgs, por lo que las partículas que tienen una fricción mayor con
este campo tienen una masa mayor.
http://cds.cern.ch/record/1459470
Sería el comienzo de una nueva fase en la Física de Partículas. Marcaría el camino en la
investigación de otros muchos fenómenos físicos como la naturaleza de la materia oscura, un
tipo de materia que compone el 23% del Universo pero cuyas propiedades son completamente
desconocidas. Este es otro reto para la disciplina y experimentos como el LHC.
No descubrir el bosón de Higgs en los parámetros establecidos en el Modelo Estándar obligará a
formular otra teoría para explicar cómo las partículas obtienen su masa, lo que requerirá nuevos
experimentos que confirmen o desmientan esta nueva teoría. Así es como funciona la ciencia.
La tecnología desarrollada en los aceleradores de partículas tiene beneficios indirectos para la
Medicina, la Informática, la industria o el medio ambiente. Los imanes superconductores que se
usan para acelerar las partículas han sido fundamentales para desarrollar técnicas de diagnóstico
por imagen como la resonancia magnética. Los detectores usados para identificar las partículas
son la base de los PET, la tomografía por emisión de positrones (antipartícula del electrón). Y
cada vez más centros médicos utilizan haces de partículas como terapia contra el cáncer.
Para entenderlo de mejor manera primero debemos saber que es el bing bang.
El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.
Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.
Para entender bien lo que es el Bosón de Higgs desarrollaremos unas preguntas:
Según datos publicados a principios de 2012 por los experimentos CMS y ATLAS,del LHC, existen indicios aún no concluyentes. Se han detectado colisiones compatibles con la producción de un bosón de Higgs, pero también podrían ser el resultado de una desafortunada fluctuación de colisiones más convencionales. La previsión es que con los datos que se tomarán durante el año 2012 se podrá aclarar con toda certeza este aspecto.
Porque es la única partícula predicha por el Modelo Estándar de Física de Partículas que aún no ha sido descubierta. El Modelo Estándar describe perfectamente todo lo que sabemos de las partículas elementales y cómo interaccionan entre ellas. Cientos de miles de observaciones de la
naturaleza y experimentos de laboratorio lo corroboran con gran precisión. Sin embargo, para que este modelo sea matemáticamente correcto en un mundo como el nuestro donde hay masa, debe existir una partícula como el bosón de Higgs.
Las partículas se dividen en fermiones y bosones según una característica interna llamada spin, lo que a su vez lleva a propiedades muy diferenciadas entre ambos tipos. Las partículas que
componen la materia son fermiones. Actualmente se entiende la fuerza ejercida entre dos partículas por el intercambio de otras partículas. Las partículas responsables de las
interacciones son bosones. Son bosones el fotón (responsable de la interacción
electromagnética), las partículas W y Z (de la interacción débil) y los gluones (de la interacción fuerte).
El campo de Higgs sería una especie de continuo que se extiende por todo el espacio, formado
por un incontable número de bosones de Higgs. La masa de las partículas estaría causada por
una “fricción” con el campo de Higgs, por lo que las partículas que tienen una fricción mayor con
este campo tienen una masa mayor.
http://cds.cern.ch/record/1459470
Sería el comienzo de una nueva fase en la Física de Partículas. Marcaría el camino en la
investigación de otros muchos fenómenos físicos como la naturaleza de la materia oscura, un
tipo de materia que compone el 23% del Universo pero cuyas propiedades son completamente
desconocidas. Este es otro reto para la disciplina y experimentos como el LHC.
No descubrir el bosón de Higgs en los parámetros establecidos en el Modelo Estándar obligará a
formular otra teoría para explicar cómo las partículas obtienen su masa, lo que requerirá nuevos
experimentos que confirmen o desmientan esta nueva teoría. Así es como funciona la ciencia.
La tecnología desarrollada en los aceleradores de partículas tiene beneficios indirectos para la
Medicina, la Informática, la industria o el medio ambiente. Los imanes superconductores que se
usan para acelerar las partículas han sido fundamentales para desarrollar técnicas de diagnóstico
por imagen como la resonancia magnética. Los detectores usados para identificar las partículas
son la base de los PET, la tomografía por emisión de positrones (antipartícula del electrón). Y
cada vez más centros médicos utilizan haces de partículas como terapia contra el cáncer.