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El mecanismo de Higgs para estudiantes de bachillerato I

Mucho se ha hablado del mecanismo de Higgs para dotar de masa a las partículas. Pero cuando uno intenta acercarse a este tema se topa con dos dificultades básicas:

a)  El lenguaje y la notación que emplean los físicos en su quehacer diario.

b) La impresión de que todo lo relacionado con la física teórica de vanguardia tiene que ser terriblemente complicado desde el punto de vista matemático.

Sin embargo, soy de la opinión de que hay algunos temas, evidentemente no todos, que pueden ser explicados a nivel de instituto con las herramientas matemáticas del bachillerato.   Este ejercicio me parece interesante por varias razones, entre ellas está que el estudiante pierde el miedo a enfrentarse con conceptos físicos elevados y por otra parte porque puede ver en acción las cuestiones matemáticas que está estudiando.

En las dos siguientes entradas espero que cualquier profesor de física de bachillerato pueda encontrar un material interesante para echar un rato con sus estudiantes charlando y trabajando de verdad cuestiones relativas al bosón de Higgs y de su significado.  Que hable de simetrías, de roturas de simetrías y de generación de masas.  Lo más difícil desde el punto de vista técnico matemático será calcular unos mínimos de una función de una variable (que resultará ser polinómica).

El punto clave está en presentar el tema explicando la notación, perdiéndole el respeto y jugando con las fórmulas sin ningún tipo de complejo.

Espero que esta entrada sea del gusto de algún profesor y que, si así lo considera oportuno, la use en sus clases cuando guste.

Tengo que decir que yo no he dado clases a estos niveles así que sed benevolentes conmigo porque la intención es buena.

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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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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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Supersimetría… ¿ande andas?

La supersimetría no aparece por ningún sitio. Esto es algo inquietante para los físicos, al menos para mí, por varios motivos. En esta entrada vamos a encontrarnos con estos motivos, con el origen y significado de la supersimetría y con la pregunta de qué pasará si no encontramos pruebas de dicha simetría.

El caso es, en mi opinión, que si la naturaleza ha decidido no usar esta simetría debería de reconsiderarlo.

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Higgs, what else?

Ha habido un gran revuelo mediático con el tema este de que hay confirmación oficial de que el bosón encontrado en el LHC parece ser el bosón de Higgs.

¿Qué significa esto? ¿Por qué es noticia? ¿Qué otra cosa podría ser?

En esta entrada intentaremos explicar, sin mucha palabrería, qué implica esta noticia.  Esperamos que sea lo más liviana posible dadas las características del tema.

Os dejamos con los sitios que hemos leído donde han reflejado esta comunicación:

Un Higgs casi perfecto Revista Quo.

El bosón de Higgs se parece cada vez más al bosón de Higgs Noticias madrid.org mi+d.

El CERN avala que su partícula sería un Bosón de Higgs Europa press ciencia.

Hoy el CERN ha reconocido que se ha descubierto “UN” bosón de Higgs  Blog de Francis.

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