La física, un juego que describe al mundo con matemáticas

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conferencia Bosón de Higgs IFUAP 14mar13 

En la Física no sólo se realizan símbolos y listas, sino que esta ciencia describe al mundo con matemáticas. “Ese juego con las matemáticas es un lenguaje para entender a la naturaleza”, expuso el doctor Alberto Güijosa Hidalgo, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.

Mencionó que el hombre sigue investigando de qué está constituido el Universo. Así se construyó una teoría para entender de qué está hecha la materia, denominada Modelo Estándar, con 12 “ladrillos” básicos: seis quarks y seis leptones.

Al participar en las Jornadas de Divulgación de la Ciencia, que realiza el Instituto de Física “Luis Rivera Terrazas” de la BUAP, explicó que en el Modelo Estándar hay tres fuerzas transmitidas por partículas mensajeras, “elementos sirven para armar la materia”.

Una de ellas es llamada fuerte, gluón, que une a los quarks para formar protones, neutrones y núcleos. Otra es la electromagnética: fotón, que une al núcleo con electrones para formar átomos, moléculas y objetos macroscópicos. Por último está la fuerza débil: w y z, que produce algunos tipos de radioactividad.

En total son 16 partículas: 12 ladrillos de materia y cuatro mensajeras. “Nuestras fórmulas predicen que si sólo existieran esas 16 partículas, ninguna podría tener masa”, pero 14 tienen masa, “así que debe existir otro ingrediente en la receta”.

Una opción es que el espacio está completamente lleno de uno o más mares (campos) de Higgs, por lo que el Modelo Estándar adopta la versión más sencilla de esta idea: un solo mar de Higgs. De esta manera, la masa de una partícula depende de si el mar de Higgs está presente.

Para descifrar lo anterior, con metáforas el investigador dijo que el mar de Higgs es como un mitin en el zócalo, “donde toda la gente reunida es este mar y cuando una persona (fotón o electrón) trata de pasar de un extremo al otro, dependiendo de si es conocida, la multitud determinará la rapidez de su trayectoria”.

Güijosa Hidalgo abundó que para comprobar la existencia del mar de Higgs se necesitan hacer ondas, “la onda más chiquita posible en este mar es la partícula llamada el bosón de Higgs”; por lo que se tienen dos conceptos distintos: Mar de Higgs, que sirve para determinar el origen de la masa, y el bosón de Higgs, que es la ola mínima.

El académico indicó que para comprobar todos los planteamientos anteriores, se construyó el LHC (Gran Colisionar de Hadrones), donde se colocan protones para que choquen a una gran velocidad.

Para construir esta máquina de 27 kilómetros, se requirió el trabajo de más de ocho mil personas de más de 10 países, durante más de 20 años; El LHC efectúa 600 millones de choques por segundo.

El investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM señaló que la forma de buscar el bosón de Higgs es como jugar en un casino, donde en cada choque entre protones se obtiene un resultado diferente.

En los últimos dos años, dos de los experimentos del LHC: ATLAS y CMS, tuvieron resultados similares que apuntaron a la existencia de una nueva partícula, similar con el bosón de Higgs.

“Las mediciones son tan complicadas que pasarán años para determinar si es el bosón de Higgs, pero se tiene con seguridad el descubrimiento de una nueva partícula. Este ha sido un enorme triunfo de la imaginación y la habilidad humana”, concluyó.

 

 

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