El bosón de higgs
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    El bosón de higgs El bosón de higgs Presentation Transcript

    • El bosón de Higgs
    • Disciplina científicaFísica: es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo y el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.Física de partículas: La física de partículas es la rama de la física que estudia los componentes elementales de la materia y las interacciones entre ellos. Las partículas fundamentales se subdividen en bosones (partículas de espín entero, como por ejemplo 0, 1, 2...), que son las responsables de transmitir las fuerzas fundamentales de la naturaleza, y fermiones (partículas de espín semientero, como por ejemplo 1/2 o 3/2). Se conoce a esta rama también como física de altas energías, debido a que muchas de las partículas se las puede ver sólo en grandes colisiones provocadas en los aceleradores de partículas.
    • Disciplina científicaTeoría estándar de partículas elementales: El modelo estándar de la física de partículas es una teoría que describe las relaciones entre las interacciones fundamentales conocidas y las partículas elementales que componen toda la materia. Es una teoría cuántica de campos desarrollada entre 1970 y 1973 que es consistente con la mecánica cuántica y la relatividad especial.
    • Reseña históricaHace 40 años, Peter Higgs predijo una partículasubatómica que daba a las otras su masa. Elproblema es que nadie la ha visto todavía. Lamayoría de los físicos creen que puede serencontrada en un acelerador masivo departículas subterráneo llamado Large HadronCollider (LHC) en el laboratorio CERN enGinebra. Algunos llaman a esta partícula la"Partícula Dios" a pesar de que el mismo Higgsno aprueba este término. Nadie se dio cuentade la importancia de su investigación por aquelentonces. El trabajo de Higgs se entrelazaba conuno de los conceptos más importantes de lafísica: la simetría. Los físicos explican que unateoría es simétrica si no cambia cuando semodifica algún parámetro. El problema en ladécada de los 60 era que las teorías básicas delas partículas eran demasiado simétricas. Losfísicos tenían que encontrar algo que pudiera"romper" esta simetría y permitir que laspartículas adquirieran peso.
    • Reseña históricaHoy conocemos este modelo como el mecanismode Higgs, La historia del bosón de Higgscomenzó en 1961, cuando Yoichiro Nambu, unfísico de la Universidad de Chicago, mostró unproceso llamado "rotura espontánea de lasimetría" que quizá pudiera explicar de dóndeviene la masa. Un año más tarde, otros científicosmostraron algunos fallos en la teoría y Higgsprocedió a demostrar de nuevo la existencia de loque él describe como la "partícula sobrante". Estanueva partícula es el bosón de Higgs. Llevómucho tiempo a la comunidad de físicos quetrabajaban con partículas darse cuenta de laimportancia del trabajo del físico de Edimburgo.Higgs recuerda cómo daba charlas sobre sutrabajo a audiencias escépticas en Harvard yPrinceton. "Me enfrentaba a audiencias que deprimeras pensaban que estaba loco," recuerda."Al final del día aceptaron que no lo estaba, perono se dieron cuenta de que se podía hacer algoútil con el trabajo”. Finalmente el bosón a sidohallado el 4 de julio en el CERN.
    • Investigadores• Peter Ware Higgs: (n. el 29 de mayo de 1929 en Newcastle, Tyne y Wear, Reino Unido), es un físico británico conocido por su proposición en los años 60 de la ruptura de la simetría en la teoría electrodébil, explicando el origen de la masa de las partículas elementales en general, y de los bosones W y Z en particular.• Robert Brout: (1928 - 3 de mayo de 2011) fue un físico teórico belga quien ha hecho importantes contribuciones a la física de las partículas elementales .
    • Investigadores• François Englert:  (n. 6 de noviembre de 1932) es un físico teórico belga. Descubrió el mecanismo que unifica a corto y largo alcance interacciones a través de la generación masiva de bosones vectores gauge. Hizo importantes contribuciones a la física estadística, teoría cuántica de campos, la cosmología, la teoría de las cuerdas y supergravedad.
    • Instituciones y países involucrados• LEP: acelerador previo al CERN.• Tevatron: acelerador cercano a Chicago en el fermilab.
    • Instituciones y países involucrados• CERN: es el mayor laboratorio de investigación en física de partículas a nivel mundial. Está situado en la frontera entre Francia y Suiza, entre la comuna de Meyrin (en el Cantón de Ginebra) y la comuna de Saint-Genis- Pouilly (en el departamento de Ain). Como una instalación internacional, el CERN no está oficialmente ni bajo jurisdicción suiza ni francesa. Los estados miembros contribuyen conjunta y anualmente con 1.000 millones de Francos Suizos CHF (aproximadamente 664 millones €, 1.000 millones US$).En estos laboratorios intervienen todos los paises de la UE, incluyendo a España. Dentro del CERN las instituciones mas involucradas son LHC y sus detectores ATLAS y CMS, que fueron los primeros en detectarlo.
    • DescripciónBosón: un bosón es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales de la naturaleza (el otro tipo son los fermiones). La denominación «bosón» fue dada en honor al físico indio Satyendra Nath Bose. Se caracterizan por:• Tener un espín entero (0,1,2,...).• No cumplen el principio de exclusión de Pauli y siguen la estadística de Bose-Einstein. Esto hace que presenten un fenómeno llamado condensación de Bose-Einstein (el desarrollo de  láseres fue posible puesto que los fotones de la luz son bosones).• La función de onda cuántica que describe sistemas de bosones es simétrica respecto al intercambio de partículas.
    • DescripciónBosón de Higgs: Como su nombre indica, es un bosón, tiene espín 0 (lo que se denomina un bosón escalar). No posee carga eléctrica por lo que no interacciona con el fotón ni con los gluones. Sin embargo Colisión protón-protón interacciona con todas las partículas del modelo que poseen masa: los quarks, los leptones cargados y los bosones W y Z de la interacción débil. Sus constantes de acoplo, que miden cuan intensa es cada una de esas interacciones, son conocidas: su valor es mayor cuanto mayor es la masa de la partícula correspondiente. En la versión original del modelo estándar, no se incluía la masa de los neutrinos ni, por tanto, una interacción entre estos y el Higgs. Aunque ésta podría explicar la masa de los neutrinos, en principio su origen puede tener una naturaleza distinta. El bosón de Higgs es además su propia antipartícula. Tiene una masa de aproximadamente 125– 126 GeV/c2. Su vida media con esa masa sería aproximadamente 10−22 s, una parte en diez mil trillones de un segundo.
    • Ecuación de Higgs
    • Repercusión mediática La visita de Peter Higgs a EspañaHiggs critica el “absoluto y terrible abandono” de la ciencia en España Los físicos ya han ‘cazado’ el Higgs 800 veces Estos son algunos ejemplos de la inmensidad de noticias que existen sobre Peter Higgs y su bosón.
    • Videos relacionadosVideo redes nº 23(recom. 8:03 – 10:30)3 minutos para entender el bosón de HiggsEl campo de Higgs CERN
    • Aplicaciones y nuevas investigacionesAunque verdaderamente no presenta ninguna aplicación práctica, abre unnuevo mundo en la física de partículas y en el microcosmos regido por lamecánica quántica. Este descubrimiento no solamente nos muestra como laspartículas adquieren su masa, sino que además nos abre un nuevo mundodonde pueden existir partículas teóricas y otras sin teorizar, además de laposibilidad de ampliar las dimensiones espaciales que hasta ahora sonteorizadas en espacios menores del átomo.
    • FuentesImágenes Páginas consultadas 1. Wikipedia 2. platea.pntic.mec.es 3. El pais
    • Valoración personalNos ha parecido muy interesante pero nos resultacomplejo a la hora de entender el sentido y lasimplicaciones que lleva este descubrimiento para lafísica actual sin contar el lenguaje matemático que seemplea en sus definiciones formales. Nos ha sidomuy fácil encontrar noticias e información sobre eltema, en contraposición con el fraude científico.
    • Explicación del lenguaje matemático: La ecuación de ondas: La estadísticaes una ecuación diferencial en Bose - Einstein:derivadas parciales que una vezresuelta de devuelve un resultado • ni: es el número de partículastetraespacial con una dimensión en un estado i.temporal de donde se encuentra con • gi: es el número de funcionesmayor porcentaje una partícula. de onda diferentes que poseen dicha energía.La letra Ψ (psi): representa la función • εi: es la energía del estado i.de ondas. • μ: es el potencial químico.Las letras X, Y y Z: representan las • kB: es la constante dedimensiones espaciales de donde se Boltzmann.saca la derivada parcial. • T: es la temperatura.La letra T: representa la dimensióntemporal.