FÍSICA MODERNA EXPOSICIÓN

Seguramente muchos de ustedes, sino es que todos, han escuchado hablar del bosón de Higgs, que de entre todas partículas, es una de las más populares hoy en día.

Y para ello partiremos de la famosa ecuación de Einstein ……

La cual, como sabemos establece la equivalencia entre la masa y la energía, siendo estas dos manifestaciones de lo mismo y por tanto convertibles entre sí.

Ejemplo:

En los procesos de fusión nuclear como ocurre en las estrellas, vemos claramente como se fusionan 2 núcleos atómicos en un solo núcleo, cuya masa total es menor que la suma de las 2 anteriores, ¿Qué ha sucedido con esa pérdida de masa, ese defecto de masa se transformó en la energía que mantiene unidos a los dos núcleos fusionados y que se manifiesta en el calor y la luz que irradian las estrellas?

Algunos cuerpos subatómicos son mas masivos que otros y que estos últimos son más energéticos que los primeros.

En primer lugar, está el electrón, el cual es fundamentalmente energía, mientras que el ultimo cuerpo está hecho casi completamente de masa y con muy poca energía.

Y que es lo que ocasiona que existan estas variaciones de masa frente a energía, ¿qué es lo hace que algunas partículas sean más masivas que otras?

En aquella década de 1960, los físicos trabajaban con el objetivo de dar una explicación a la existencia de la masa de las partículas elementales, la pieza faltante en el modelo estándar de física de partículas, la teoría que unificaría todas las fuerzas conocidas en la naturaleza.

Aunque encontrar el bosón de Higgs no nos dirá todo lo que necesitamos saber acerca de cómo funciona el universo, llenará un gran hueco en el Modelo Estándar que ha existido durante más de 50 años, de acuerdo con los especialistas.

En la década de 1970, los físicos se dieron cuenta de que existen vínculos muy estrechos entre dos de las cuatro fuerzas fundamentales: la fuerza débil y la fuerza electromagnética. Las dos fuerzas pueden describirse dentro de la misma teoría, que forma la base del Modelo Estándar. Esta "unificación" implica que la electricidad, el magnetismo, la luz y algunos tipos de radiactividad son manifestaciones de una única fuerza subyacente conocida como la fuerza electrodébil.

Las ecuaciones básicas de la teoría unificada describen correctamente la fuerza electrodébil y sus partículas asociadas que transportan la fuerza, es decir, el fotón, y los bosones W y Z , excepto por una falla importante. Todas estas partículas emergen sin una masa. Si bien esto es cierto para el fotón, sabemos que W y Z tienen una masa, casi 100 veces mayor que la de un protón. Afortunadamente, los teóricos Robert Brout, François Englert y Peter Higgs hicieron una propuesta para resolver este problema. Lo que ahora llamamos el mecanismo de Brout-Englert-Higgs da una masa a W y Z cuando interactúan con un campo invisible, ahora llamado "campo de Higgs", que impregna el universo.

Justo después del Big Bang , el campo de Higgs era cero, pero cuando el universo se enfrió y la temperatura cayó por debajo de un valor crítico, el campo creció espontáneamente, de modo que cualquier partícula que interactuara con él adquiriera una masa. Cuanto más interactúa una partícula con este campo, más pesada es. Las partículas como el fotón que no interactúan con él se quedan sin masa en absoluto. Como todos los campos fundamentales, el campo de Higgs tiene una partícula asociada: el bosón de Higgs. El bosón de Higgs es la manifestación visible del campo de Higgs, más bien como una ola en la superficie del mar.

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