Archivo de la categoría: partículas elementales

Campos, partículas, mínimos, vacío, masa y Higgs

question-63916_640Debido a la entrada que publiqué ayer han surgido ciertas confusiones que me gustaría aclarar.  Son de agradecer los comentarios en la propia entrada, en Twitter y en menéame que puntualizaron algunos detalles que no estaban muy claros.

La entrada en cuestión es:

El bosón de Higgs, de la partícula de Dios al engendro de Satanás

En esta entrada voy a intentar explicar los siguientes conceptos:

1º  ¿Qué es la energía de un campo?

2º  ¿Cuando un campo salta de un mínimo de su energía a otro implica que lo hacen todas sus partículas asociadas a la vez?

3º  La relación entre el mínimo de energía del campo de Higgs y su masa.

El tema se dividirá en dos entradas independientes. Esta primera parte será descriptiva haciendo un tratamiento divulgativo puro, intentando puntualizar los detalles importantes para entender la entrada anterior.  La segunda parte, independiente de esta, será más formal, es decir, habrá fórmulas.  Pero no os preocupéis, si hemos superado las mates del instituto esta segunda entrada no tendrá mayor dificultad, solo hay que aprender a leer las ecuaciones chachis de la física de partículas. Por supuesto, las dos entradas serán independientes.

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Me resuenas de algo

Una de las cosas que más me impresionan de la ciencia en general y de la física en particular es que no hay muchas ideas que manejar para describir multitud de fenómenos físicos.

Con un puñado de ideas claras hemos sido capaces de construir toda clase de teorías para describir el universo que nos rodea.  Hemos de distinguir entre las teorías que formulamos, que cada una tiene sus peculiaridades y sus detalles técnicos, de los fenómenos que describen. Al final, muchos fenómenos de origenes y procederes diversos tienen un denominador común y su descripción, con sus formulitas distintas viniendo de distintas teorías, se fundamenta en la misma idea y concepto.

En esta entrada vamos a hablar de unos de estos conceptos que permean la física y que aparece aquí y allí en campos que, en un principio, tienen poco que ver. Dicho concepto es el de resonancia.

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De la Higgsteria a la Higgsogénesis

Dibujo sin título

Miremos donde miremos vemos partículas.

Esta afirmación puede parecer banal, pero no lo es tanto cuando caemos en la cuenta de que en física se nos enseña que en cualquier proceso de aparición de partículas aparecen tantas de estas como de sus compañeras antipartículas.  Puestos a ser tiquismiquis, el mayor proceso de formación de partículas se dio en el universo primitivo, así que la pregunta sería:  ¿Por qué no hay la misma cantidad de materia que de antimateria? ¿Por qué el universo contiene materia si en realidad lo que debería de contener es una sopa de radiación la mar de aburrida?  Durante el último siglo, día arriba, día abajo, los físicos han intentado proponer mecanismos para explicar este hecho.  Ninguno es plénamente satisfactorio pero ahora tenemos uno más, uno debido al Higgs (¿podía faltar?). Como premio, además, este modelo parece que puede aportar también nuevas ideas acerca de la naturaleza de la materia oscura.

Pues bien, vamos a dedicarle un ratito al tema, a ver si sacamos algo en claro.

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Radio protón

No, no vamos a hablar de música electrónica, ni de una nueva emisora de radio.  En esta entrada hablaremos del radio del protón que en los últimos tiempos nos ha deparado una sorpresa.

El protón es una partícula esencial para entender la estructura de la materia que nos rodea y de la que nos conforma a nosotros mismos. Los núcleos están hechos de protones, neutrones y, estos, forman parte de los átomos cuando se ven revestidos de electrones.  Dado que es una partícula fundamental para nuestro entendimiento de la materia, los físicos se han empeñado en medir su “tamaño”, su radio.

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La simple genialidad de Yukawa

Hideki Yukawa

Corrían los años 30, años en los que el mundo estaba convulsionado por una devastadora crisis económica, y la física se encontraba en una encrucijada. (Vaya, esta frase me valdría para tiempos más recientes). Un físico nipón se propuso afrontar un severo problema, entre muchos otros en los que arrojó luz, que no era más, ni menos, que el de entender la interacción por la cual dos protones pueden unirse para formar núcleos.

Como estoy seguro de que todos hemos oído, dos cargas eléctricas de igual signo se repelen. Y a menor distancia entre ellas mayor repulsión. Sin embargo, en los núcleos atómicos los protones están unidos. ¿Qué interacción es la responsable de este comportamiento?

Yukawa respondió a esta pregunta y, en mi opinión, abrió todo un mundo para la física de partículas. Espero que en esta entrada podamos vislumbrar la genial y simple idea que desarrolló este fantástico físico.

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