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Jul 02 2013

¿Encontrado un segundo bosón de Higgs?

Ayer mismo salto la noticia. Un equipo de investigadores han anunciado en el artículo “CMS: 2.93σ hint of a second Higgs boson at 136.5GeV” la posible detección de un segundo bosón de Higgs con una masa de 136,5 GeV/c^2. Tenemos que recordar que hace un año, también en estás fechas, se anunció el descubrimiento de un bosón de Higgs con masa de 125,5 GeV/c^2.
En esta ocasión la señal, obtenida mediante el experimento CMS del LHC, es a 3 sigmas. Se trata de una señal débil y para su confirmación, o refutación, habrá que esperar a los resultados del experimento ATLAS (también en el LHC). De ser correcta la interpretación de los datos, estaríamos un paso más cerca de la confirmación de la supersimetría.
El bosón de Higgs es una partícula elemental masiva, predecida por Peter Higgs, Englert y Brout en 1964. Es el cuanto del campo de Higgs. En este caso, el campo se compone de dos componentes neutrales y dos cargados. En el campo de ambos componentes cargados y uno de los neutrales, formarían el llamado bosón de Goldstone, que no tiene masa. El otro componente neutral formaría el bosón de Higgs, cuyas principales características serían que tiene espín 0, sin momento angular, masa de 125,5 GeV/c^2, y sería a la vez su propia antipartícula.

Se cree que el campo de Higgs se condensó al de 10^(-11) segundos después del Big Bang, cuando el Universo tenía 10^15 K, formando el océano de Higgs. Antes de ese momento había una gran fluctuación, pero de valor promedio nulo y por lo tanto las partículas tenían masa cero. En 1960 Glashow, Weinberg y Salan descubren que antes de la formación del océano de Higgs, fotones y bosones W y Z son iguales y presentan la misma simetría gauge, con lo cual hay simetría entre dichas partículas y a su vez simetría entre sus fuerzas. Esto implica, que a altas temperaturas la fuerza nuclear débil y la fuerza electromagnética son la misma. Esta unificación de fuerzas se llamó fuerza electrodébil. Sin embargo, al condensarse el campo de Higgs en el océano de Higgs, se rompe la simetría y ambas fuerzas parecen diferentes. Este descubrimiento les valió el premio Nobel en 1979.
Os puede resultar muy interesante el análisis que se hace en el blog Francis (th)E mule Science’s News de este anuncio en el artículo “Sobre la señal de un posible segundo bosón de Higgs observado en CMS“. 

4 comentarios

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  1. Mauricio Frapiccini

    Luego de leer durante años este tipo de noticias uno supone que en realidad a estas alturas, a nivel cuántico, las cosas deberían ir simplificándose; sin embargo cuanto más nos adentramos en el mundo cuántico más sorpresas y nuevas partículas aparecen. Lo que más me llama la atención es que la comunidad científica internacional reconozca que existe un 95% del universo compuesto por energía y materia oscura o no observable?
    Claro que ciertos experimentos científicos en particular obtienen resultados de 5 sigma o superior; pero visto todo esto "desde más afuera" suena a que durante estos años hemos encontrado justamente lo que estábamos buscando???
    Y se obtiene resultados de instrumentos construidos específicamente para comprobar tal o cual propiedad de la materia predicha, (con anterioridad) en tal o cual teoría.
    En fin… Me suena a que durante este tiempo hemos estado realizando observaciones con los ojos equivocados.

  2. Francisco Sevilla

    Hola,

    Personalmente no creo que estemos observando el universo con los ojos equivocados. Simplemente lo observamos con lo que podemos. Hace siglos, únicamente la radiación visible era conocida, y por lo tanto el único modo de estudiar el universo. Poco a poco, el avance científico nos permitió desarrollar instrumentos que mejoraban nuestra capacidad de observación, como por ejemplo, el telescopio.

    Más tarde se descubrió un gran espectro de radiaciones, invisibles a ojo humano, como el infrarrojo, rayos gamma o ondas de radio. Un nuevo universo se abrió ante nosotros. La tecnología nos permite poco a poco mejorar nuestra visión del universo, lo que nos permite mejorar la tecnología a su vez.

    Lo que se descubre hoy puede ser necesario revisar el día de mañana, o queda englobado dentro de una teoría más global y aproximada a la realidad. Quizás dentro de 1000 años se rían de nosotros por nuestras ideas sobre el bosón de Higgs.

    La verdad es que la teoría cuántica, más que ir complicándose, nos es extraña por ser tan diferente de la experiencia cotidiana. Estoy seguro que en el futuro será englobada/mejorada/sustituida por otra.

    Un saludo!
    Fran

  3. Mauricio Frapiccini

    Espero que estos razonamientos que acabamos de esgrimir sirvan para que en dentro de 1000 años se rían un poco menos de nosotros.

    😀

  4. Francisco Sevilla

    La ciencia y la tecnología avanzan a una velocidad de vértigo, nosotros mismos nos sorprendemos de lo que tan sólo hace 100 se conocía del universo!
    Un saludo,
    Fran

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