¿Qué es el bosón de Higgs y por qué es tan importante para la física?
El bosón de higss, es un término que fue descubierto recientemente por la ciencia, el cual nos remonta a 13.700 millones de años, siempre estuvo allí, y era la parte de la ecuación que le falto descubrir a Newton y Einstein, en sus teorías.
El descubrimiento del bosón de higgs, ha sido uno de los mas importantes de las ultimas décadas, por los aportes que este permitiría darle al entendimiento de la física.
¿Qué es un bosón?
Para entender de qué se trata el bosón de higgs, es necesario comenzar por explicar que es un bosón. El boson de Higgs es muy differente de la teoria de la relatividad. Los bosones, son uno de los dos tipos básicos de partículas elementales cuya función es transmitir las fuerzas fundamentales del universo, como son las ondas de radio los rayos x o la misma luz visible que apreciamos los seres humanos, lo cual se logra gracias a sus interacciones electromagnéticas.
¿Qué es el bosón de Higgs?
El bosón de Higgs es la partícula fundamental del campo de Higgs, el cual se encarga de darle masa a otras partículas fundamentales como los electrones y los quarks, es decir esta es una partícula, que se encarga de darle masa a otras partículas.
Esa masa de la que se hablaba en la ley de Newton, pero que en realidad no se sabía a ciencia cierta de que se trataba. La masa de una partícula determina cuánto resiste cambiar su velocidad o posición cuando encuentra una fuerza. Ahora bien, no todas las partículas fundamentales tienen masa. El fotón, no tiene masa, esta es la partícula de luz, que se encarga de llevar la fuerza electromagnética.
Veámoslo de una forma más simple, la materia está compuesta por átomos y los átomos por partículas subatómicas, fundamentalmente existen
- Electrones: con carga negativa los cuales orbitan alrededor del núcleo
- Protones: que se agrupan en el núcleo del átomo y tienen carga positiva.
Cuando un protón atrae a un electrón hacia el núcleo, se forma otra partícula, los neutrones. Además, el espacio entre todas estas partículas se denomina campo de Higgs y está formado por Bosones.
Las partículas con menos materia se mueven en el campo de Higgs sin demasiada resistencia., mientras que las que poseen más se mueven de forma más lento por culpa de la resistencia que provocan los bosones de su alrededor. Esta interacción, es la que permite determinar la masa, a mayor velocidad, menor masa y viceversa.
En el año 2012 en el CERN, Suiza, se hizo impactar dos protones a velocidades cercanas a la de la luz en un circuito circular de más de 27 Km, en lo que se definió como acelerador de partículas
Luego de haber impactado los protones, se pudo determinar algunas partículas desconocidas, y vibraciones en el campo de Higgs, lo cual se percibía como las perturbaciones del agua cuando chapoteamos en una piscina, en ese momento logró descubrirse el Bosón de Higgs, el cual un inicialmente fue llamada the Goddamn Particle particle ó La maldita partícula en español, dada la dificultad para detectarla, aunque también es muy común escuchar hablar de ella como la partícula de Dios.
La masa es una propiedad fundamental en la física, desde Newton y Einstein la masa es un elemento considerado para el cálculo de las ecuaciones, sin embargo, pero tal y como lo mencionábamos antes, a pesar de entender estas fórmulas, era muy vaga la información que se tenia acerca de la masa antes del descubrimiento de bosón de higgs, de manera que a partir de esta se abre un nuevo camino para resolver estas y otras incógnitas dentro del entorno científico
¿Cuántos tipos de bosones hay?
Existen dos tipos de bosones en partículas elementales
- Calibre
- Escalar
En calibre: fotones, gluones, bosones Z, bosones W.
- Fotones: en mecánica cuántica, estos son pequeños paquetes de energía luminosa, energía electromagnética.
- Gluones: estos son portadores de fuerza que median en la interacción de la fuerza nuclear fuerte, que une a los quarks para formar protones, neutrones además ayuda a mantener unidos a los protones o neutrones dentro del núcleo de un átomo.
- Bosón W: este es uno de los dos bosones de calibre que se involucran en la mediación de la fuerza nuclear débil.
- Bosones Z: es otro de los bosones de calibre involucrados en la mediación de la fuerza nuclear débil.
En escalar: bosones de Higgs
- Bosones de Higgs: son las partículas que le dan lugar a toda la masa según el modelo estándar.
¿Dónde y cuándo se descubrió el bosón de Higgs?
El bosón de Higgs, se descubrió en el año 2012 el Bosón de Higgs en el laboratorio de física de partículas del CERN cerca de Ginebra, en Suiza, luego de realizar el experimento del que halamos antes en este post, en el que haría chocar dos protones a la velocidad de la luz.
Este descubrimiento, logró dejar evidencia de la predicción habían realizado en el año 1964 el científico François Englert y el Físico teórico británico Peter Higgs, quien por primera vez habría propuesto la existencia de una nueva partícula, con lo que lograría explicarse la razón por la que algunas partículas tienen masa.
Este descubrimiento teórico, de François Englert y el Peter Higgs, le haría merecedores del premió con el Nobel de Física en el año 2013
¿Dónde está el campo de Higgs?
El campo de Higgs, se encuentra en todas partes, ya que constituye un entorno invisible que atraviesa todo el universo. La dificultad que tiene el campo de higgs para ser detectado, y la velocidad con la que se desintegra es una de las razones por las que este hallazgo tardo tanto en llegar al mundo de la ciencia.
¿Cómo se desintegra el bosón de Higgs?
El bosón de higgs se desintegra dada la alta energía de colisión de los haces de protones en el LHC lo que le da la oportunidad de existir, y en el instante en que se encuentra en existencia, se desintegra en partículas con espín semi entero, con una intensidad de acoplamiento proporcional a la masa
