PARTÍCULAS ELEMENTALES
MODELO ESTÁNDAR
Se nos permite la clasificación de todas las partículas, algunas participan en las cuatro interacciones, pero otras solo lo hacen en algunas de ellas. Así podemos establecer que, todas participan en las interacciones gravitatorias, conocida como la más débil de las interacciones. Las partículas que poseen carga eléctrica o momento magnético participan en la interacción electromagnética.
Las partículas que interaccionan por medio de la fuerza nuclear fuerte se denominan hadrones. Hay dos tipos: bariones y mesones. Los bariones que incluyen los nucleones, se consideran partículas elementales más masivas. Los mesones tienen masas intermedias entre la masa del electrón y la masa del protón. Las partículas que se desintegran por vía de la interacción fuerte poseen vidas medias cortas del orden de 10 a la -23s, que es aproximadamente el tiempo que tarda la luz en recorrer una distancia igual al diámetro de un núcleo. En cambio las partículas que se desintegran por vía de la interacción débil tienen vidas medias muy superiores, del orden de 10 a la -10s.
Si utilizamos el término partícula fundamental para indicar una partícula puntual sin estructura, los hadrones no cumplen la definición, dado que éstos están formados por entidades que llamamos quarks, considerados como verdaderas partículas elementales.
Las partículas que participan en la interación débil, se llaman leptones (partículas ligeras), tales como los electrones, muones y neutrinos, todos ellos menos masivos que el hadrón más ligero. El último leptón descubierto posee una masa casi el doble que la del protón, por lo que ahora decimos que tenemos un "leptón pesado". Los leptones son partículas puntuales sin estructura, por lo que pueden considerarse como partículas realmente elementales, en el sentido de que no están compuestas por otras partículas.
Dentro de los leptones encontramos, entre sus seis variedades a los neutrinos: electrón, neutrino electrónico, muón, neutrino muónico, tau y neutrino tau, cada leptón tiene un antileptón; mismos que al igual que los fotones, carecen de masa, característica de gran significado cosmológico. Es decir, estaríamos encontrando la respuesta a la cuestión de si vivimos en un universo en expansión indefinida o en un universo en expansión hacia un tamaño máximo, seguido por una contracción, depende de la masa del universo, dado que la masa del neutrino es simplemente pequeña en lugar de cero.
Las partículas que interaccionan por medio de la fuerza nuclear fuerte se denominan hadrones. Hay dos tipos: bariones y mesones. Los bariones que incluyen los nucleones, se consideran partículas elementales más masivas. Los mesones tienen masas intermedias entre la masa del electrón y la masa del protón. Las partículas que se desintegran por vía de la interacción fuerte poseen vidas medias cortas del orden de 10 a la -23s, que es aproximadamente el tiempo que tarda la luz en recorrer una distancia igual al diámetro de un núcleo. En cambio las partículas que se desintegran por vía de la interacción débil tienen vidas medias muy superiores, del orden de 10 a la -10s.
Si utilizamos el término partícula fundamental para indicar una partícula puntual sin estructura, los hadrones no cumplen la definición, dado que éstos están formados por entidades que llamamos quarks, considerados como verdaderas partículas elementales.
Las partículas que participan en la interación débil, se llaman leptones (partículas ligeras), tales como los electrones, muones y neutrinos, todos ellos menos masivos que el hadrón más ligero. El último leptón descubierto posee una masa casi el doble que la del protón, por lo que ahora decimos que tenemos un "leptón pesado". Los leptones son partículas puntuales sin estructura, por lo que pueden considerarse como partículas realmente elementales, en el sentido de que no están compuestas por otras partículas.
Dentro de los leptones encontramos, entre sus seis variedades a los neutrinos: electrón, neutrino electrónico, muón, neutrino muónico, tau y neutrino tau, cada leptón tiene un antileptón; mismos que al igual que los fotones, carecen de masa, característica de gran significado cosmológico. Es decir, estaríamos encontrando la respuesta a la cuestión de si vivimos en un universo en expansión indefinida o en un universo en expansión hacia un tamaño máximo, seguido por una contracción, depende de la masa del universo, dado que la masa del neutrino es simplemente pequeña en lugar de cero.
La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) ha escrito un nuevo capítulo crucial en la historia de la Física, al descubrir una nueva partícula subatómica que confirma con más de un 99% de probabilidad la existencia del bosón de Higgs, conocido popularmente como la “partícula de Dios”, un hallazgo fundamental para explicar por qué existe la materia tal y como la conocemos.
Con los resultados presentados, la existencia del bosón de Higgs, la partícula subatómica teorizada por el físico británico Peter Higgs en los años sesenta, sobre la que reposa el Modelo Estándar de la Física de Partículas, es prácticamente un hecho.
Si no fuera por el bosón de Higgs, las partículas fundamentales de las que se compone todo, desde un grano de arena hasta las personas, los planetas y las galaxias viajarían por el Cosmos a la velocidad de la luz, y el Universo no se habría “coagulado” para formar materia. Por ese motivo, el premio Nobel Sheldon Glashow la apodó como “the God particle” (“la partícula de Dios”).
"Puedo confirmar que se ha descubierto una partícula que es consistente con la teoría del bosón de Higgs", explicó John Womersley, director ejecutivo del Consejo de Tecnología y Ciencia del Reino Unido, durante una presentación del hallazgo en Londres.
Joe Incandela, portavoz de uno de los dos equipos que trabajan en la búsqueda de la partícula de Higgs aseguró que "se trata de un resultado todavía preliminar, pero creemos que es muy fuerte y muy sólido".
Las palabras de Incandela se producen en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP 2012) que se celebró en Melbourne (Australia), donde se expusieron los resultados obtenidos por los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2012. El director del CERN, Rolf Heuer, ha comenzado la conferencia nervioso y ha afirmado que "hoy es un día muy especial en todos los sentidos".
ATLAS, uno de los dos experimentos del CERN que busca el bosón de Higgs", ha confirmado la observación de una nueva partícula a un nivel de 5 sigma (una forma de medir la probabilidad de que los resultados sean ciertos que ronda el 100%). Esta medición implica que la probabilidad de error es de una en tres millones, una cifra que, oficialmente, es suficiente para dar por confirmado un descubrimiento.
"Es difícil no estar emocionado con estos resultados", ha dicho Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN. "Con toda la precaución necesaria, me parece que estamos en un punto rompedor".
¿Qué es la partícula de Dios?
Esta partícula es la última pieza que falta en el Modelo Estándar, la teoría que describe la formación básica del universo. Las otras 11 partículas que se predecían en el modelo ya se han encontrado, y hallar el Higgs validaría el modelo. Descartarla o encontrar algo más exótico obligaría a revisar nuestra comprensión de cómo se estructura el universo.
Los científicos creen que en la primera billonésima de segundo tras el Big Bang, el universo era una gran sopa de partículas avanzando en distintas direcciones a la velocidad de la luz, sin ninguna masa apreciable. Fue a través de su interacción con el campo de Higgs como ganaron masa y, con el tiempo, formaron el universo. El campo de Higgs es un campo de energía teórico e invisible que invade todo el cosmos.
Algunas partículas, como los fotones que componen la luz, no se ven afectadas por él y por lo tanto no tienen masa. A otras las cubre, produciendo un efecto similar al de los cereales reunidos en una cuchara.
El ejemplo
Imaginen a George Clooney (la partícula) caminando por la calle con un séquito de periodistas (el campo de Higgs) que le rodean. Un tipo normal en la misma calle (un fotón) no recibe ninguna atención de los paparazzi y sigue con su vida. La partícula de Higgs es el rastro que deja el campo, comparable a una pestaña de uno de los fotógrafos. Esa partícula es teórica, y su existencia fue propuesta en 1964 por seis físicos, entre los que estaba el británico Peter Higgs.
Su búsqueda comenzó a principios de los 80, primero en el ahora cerrado colisionador de partículas Tevatron del Fermilab, cerca de Chicago, y más tarde en una máquina similar en el CERN. La investigación se intensificó a partir de 2010, cuando se puso en marcha el Gran Colisionador de Hadrones del centro europeo.
Con los resultados presentados, la existencia del bosón de Higgs, la partícula subatómica teorizada por el físico británico Peter Higgs en los años sesenta, sobre la que reposa el Modelo Estándar de la Física de Partículas, es prácticamente un hecho.
Si no fuera por el bosón de Higgs, las partículas fundamentales de las que se compone todo, desde un grano de arena hasta las personas, los planetas y las galaxias viajarían por el Cosmos a la velocidad de la luz, y el Universo no se habría “coagulado” para formar materia. Por ese motivo, el premio Nobel Sheldon Glashow la apodó como “the God particle” (“la partícula de Dios”).
"Puedo confirmar que se ha descubierto una partícula que es consistente con la teoría del bosón de Higgs", explicó John Womersley, director ejecutivo del Consejo de Tecnología y Ciencia del Reino Unido, durante una presentación del hallazgo en Londres.
Joe Incandela, portavoz de uno de los dos equipos que trabajan en la búsqueda de la partícula de Higgs aseguró que "se trata de un resultado todavía preliminar, pero creemos que es muy fuerte y muy sólido".
Las palabras de Incandela se producen en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP 2012) que se celebró en Melbourne (Australia), donde se expusieron los resultados obtenidos por los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2012. El director del CERN, Rolf Heuer, ha comenzado la conferencia nervioso y ha afirmado que "hoy es un día muy especial en todos los sentidos".
ATLAS, uno de los dos experimentos del CERN que busca el bosón de Higgs", ha confirmado la observación de una nueva partícula a un nivel de 5 sigma (una forma de medir la probabilidad de que los resultados sean ciertos que ronda el 100%). Esta medición implica que la probabilidad de error es de una en tres millones, una cifra que, oficialmente, es suficiente para dar por confirmado un descubrimiento.
"Es difícil no estar emocionado con estos resultados", ha dicho Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN. "Con toda la precaución necesaria, me parece que estamos en un punto rompedor".
¿Qué es la partícula de Dios?
Esta partícula es la última pieza que falta en el Modelo Estándar, la teoría que describe la formación básica del universo. Las otras 11 partículas que se predecían en el modelo ya se han encontrado, y hallar el Higgs validaría el modelo. Descartarla o encontrar algo más exótico obligaría a revisar nuestra comprensión de cómo se estructura el universo.
Los científicos creen que en la primera billonésima de segundo tras el Big Bang, el universo era una gran sopa de partículas avanzando en distintas direcciones a la velocidad de la luz, sin ninguna masa apreciable. Fue a través de su interacción con el campo de Higgs como ganaron masa y, con el tiempo, formaron el universo. El campo de Higgs es un campo de energía teórico e invisible que invade todo el cosmos.
Algunas partículas, como los fotones que componen la luz, no se ven afectadas por él y por lo tanto no tienen masa. A otras las cubre, produciendo un efecto similar al de los cereales reunidos en una cuchara.
El ejemplo
Imaginen a George Clooney (la partícula) caminando por la calle con un séquito de periodistas (el campo de Higgs) que le rodean. Un tipo normal en la misma calle (un fotón) no recibe ninguna atención de los paparazzi y sigue con su vida. La partícula de Higgs es el rastro que deja el campo, comparable a una pestaña de uno de los fotógrafos. Esa partícula es teórica, y su existencia fue propuesta en 1964 por seis físicos, entre los que estaba el británico Peter Higgs.
Su búsqueda comenzó a principios de los 80, primero en el ahora cerrado colisionador de partículas Tevatron del Fermilab, cerca de Chicago, y más tarde en una máquina similar en el CERN. La investigación se intensificó a partir de 2010, cuando se puso en marcha el Gran Colisionador de Hadrones del centro europeo.