The God(damned) boson, yay!

Bien, esto es así, la vida gira en torno a la Ley de Murphy (y también en torno a la relación de indeterminación de Heisenberg).

Una se toma unas pequeñas vacaciones y empiezan a ocurrir cosas interesantes, cuando no estaba mirando.

Por supuesto hablo de las últimas noticias del CERN.

Me doy la vuelta y descubren el bosón de Higgs, yay!

A estas alturas, todos ya sabemos que las mediciones para encontrar el famoso bosón de Higgs, han bajado su porcentaje de error enormente, hasta el punto de que se ha anunciado que se ha encontrado.

¡Eureka, el bosón de Higgs! (a priori)

En estas mis breves vacaciones me preguntaba las repercusiones del hecho. A pesar de ser solamente «aficionanidilla» a la física de partículas, me sorprendí a mí misma divagando de lo próximo que se escribiría acerca del tema y acertando un poco.

Ayer mismo, la sección de ciencia del periódico ABC (pues un periódico como otro cualquiera para mí, pero con una no mala sección científica) retrataba exactamente lo que estaba pensando, a muy grandes rasgos y explicado para todos los públicos.

De hecho, es de las explicaciones en prensa corriente (que no científica) que más ha profundizado en el tema y divulgado de forma correcta, en mi opinión,sin la tontería de la partícula de Dios y esas chorradas…

Aunque la historia de ese nombre sí es interesante: resulta que Peter Higgs en sus primeros textos llamó al buscado bosón «godamned boson», «maldito bosón» , «el bosón puñetero»… lo que os guste más; y el editor decidió que no era prudente ponerle una «palabrota» ( ah, angloparlantes…) delante, y sólo dejó la raíz «god», quedando así como «god boson» , nombre que se popularizó enseguida por su rimbombancia.

«A ver si es que dios tiene algo que ver con la masa de los cuerpos», pensaban muchos… pues no. Tiene que ver con los editores.

Resumidamente, además de las enhorabuenas al emocionado Peter Higgs, decir que nos acercamos un poquitín más a la confirmación de que el  modelo estándar es correcto. Nos queda encontrar aún los escurridizos gravitones, cuantificar la gravedad aún (y alguna «cosilla» más), pero hemos dado un pasito interesante.

Lo primero que me pregunté es sobre la anti partícula del recién encontrado bosón y la supersimetría. Otro tema interesante que dará que hablar estos días, y otro campo en el que tienen mucho para investigar.

Además, también removeremos una vez más el tema de la materia y energía oscuras, a ver si el codiciado bosón aporta alguna luz, nunca mejor dicho, sobre sus misterios (y aquí yo siempre me acuerdo de las olvidadas y casi nunca mencionadas partículas WIMP). Bien, interesante.

A estas alturas, hasta mis contactos más chobacanos saben de nuestro amigo el bosón de Higgs, e incluso que podría explicar por qué las «cosas» (los cuerpos) tienen masa, y ya se han oído hasta chistes pobres, muy pobres al respecto.

Y muchas tonterías en la radio.

Bien, en el artículo que acabo de citar aquí arriba, pues ya de paso entran en el tema de la unificación. No con mucha profundidad, pero sí lo bastante como para hacernos entender que aquí se está cociendo algo interesante, pues hasta mencionan a Maxwell y los gluones, que me ha parecido muy diver.

¿Pero ya nadie se acuerda de los neutrinos? Es curioso de repente pensar en gluones, pero los neutrinos como si nada… no he visto ni una mención a ellos en prensa, ya que hablamos de partículas subatómicas escurridizas.

Pues por eso y más, yo no diría tanto como que nos hayamos acercando a la unificación de campos, pero está bien confirmar una partícula subatómica más de la lista, y mencionar que no tenemos controladas todas las interacciones en realidad (ni todas las partículas).

Un repasito a las cuatro fuerzas fundamentales, en un post anterior, y así os recuerdo que la teoría que pretende unificarlas se llama ToE, o Teoría del todo (Theory of everything), y que actualmente existe la Teoría de la Gran Unificación , que no incluye a la gravedad.

Por último, y no menos importante, yo también me he acordado de la Teoría M y todo lo que tenga que ver con las super cuerdas, branas y demás. Espero con ganas noticias de este tema, aunque lo divertido de la física o las matemáticas, es a grandes rasgos, que operamos con cosas que no existen o directamente son imaginarias (como los números,ya sabéis), así que en realidad, no sé hasta que punto todos estos aspectos se verán afectados, o sí llevamos ya mucho tiempo contando que el querido bosón de Higgs existe, y haciendo como que ya lo sabíamos. (Es una broma)

Igualmente, datos «empíricos» (todo lo que permita Heisenberg) como su masa y esas cosas, seguramente ayuden a esclarecer algunos puntos.

¡Feliz e interesante verano!

P.D.: ¿Sabéis lo que es en realidad un bosón? Porque no es que haya uno sólo llamado de Higgs… ¿Y un fermión? ¡Bosones y fermiones para todos!

Las cuatro fuerzas fundamentales

Lo que nosotros comúnmente llamamos «fuerzas» son los efectos causados por las partículas portadoras de fuerzas ( bosones ) sobre las partículas materiales ( fermiones ). 

Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales.

El término fuerza se usa comúnmente para referirse a lo que mueve un objeto; por ejemplo la fuerza necesaria para cargar un avión.

La comunidad científica prefiere el nombre de interacciones fundamentales al de fuerzas debido a que con ese término se pueden referir tanto a las fuerzas como a los decaimientos que afectan a una partícula dada. En física, se denominan interacciones fundamentales los cuatro tipos de campos cuánticos mediante los cuales interactúan las partículas

Como la Wikipedia dice hay cuatro tipos de ellos:

Existen 4 tipos de interacciones fundamentales: interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción electromagnética e interacción gravitatoria.

Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones, y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil.  En cambio, la unificación de la fuerza fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción electronuclear con la gravedad.

Las cuatro interacciones fundamentales, lo son porque no se pueden explicar en función de otras más básicas.

Una explicación sencilla y entendible por todos de cada una de las interacciones, nos la da la página de astronomía educativa Astromia.com :

La gravitatoria es la fuerza de atracción que un trozo de materia ejerce sobre otro, y afecta a todos los cuerpos. La gravedad es una fuerza muy débil y de un sólo sentido, pero de alcance infinito.

La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas. Es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria, tiene dos sentidos (positivo y negativo) y su alcance es infinito.

La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero es más intensa que la fuerza electromagnética.

La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción. Su intensidad es menor que la de la fuerza electromagnética y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear fuerte.

Todo lo que sucede en el Universo es debido a la actuación de una o varias de estas fuerzas. Cada una implica el intercambio de un tipo diferente de partícula, denominada partícula de intercambio o intermediaria.

Todas las partículas de intercambio son bosones, mientras que las partículas origen de la interacción son fermiones; como ya hemos dicho más arriba.

 

 

Actualmente, uno de los retos científicos de nuestra época (a pesar de que el término Teoría del Campo Unificado fue introducido ya por Einstein), es el intento de demostrar que estas interacciones fundamentales, aparentemente diferentes, son en realidad manifestaciones de un modo único de interacción.

La Teoría del Todo (ToE), en vías de expansión y demostración, quiere englobar las cuatro interacciones fundamentales en un sólo marco teórico. Actualmente existe la  Teoría de la Gran Unificación ( TGU o GUT) que une en un mismo marco la fuerza electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil, dejando fuera la más escurridiza de todas: la gravedad.

Los físicos teóricos han sido incapaces hasta ahora de formular una teoría consistente que combine la relatividad general y la mecánica cuántica. Las dos teorías han mostrado ser incompatibles y la cuantización de la gravedad continúa siendo un serio problema en el campo de la física. En los años recientes, la búsqueda de una teoría de campo unificada se ha focalizado en las teoría de cuerdas (string theory en inglés) y en la teoría M que pretende unificar las teorías de cuerdas existentes.

Vías | Wikipedia, Astromia.com