¿El Lhc Ha Encontrado Algún Uso Práctico Para El Bosón De Higgs?

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El bosón de higgs ha sido aclamado como una piedra angular en nuestra comprensión del universo. Averigüe si tiene usos prácticos en este artículo.

En julio de 2012, se anunció que el Gran Colisionador de Hadrones había encontrado evidencia del bosón de Higgs. Los científicos se regocijaron. Los investigadores aplaudieron. Los físicos lloraron. Los fanáticos incondicionales del LHC también lloraron, pero todos los demás se pararon en torno a la cafetera en el trabajo y dijeron: "Podemos viajar a través del tiempo, ¿no?"

Con tan solo un vistazo de la asombrosa cobertura mediática y las imágenes de físicos en Suiza haciendo estallar el champán, el lego podría darse cuenta fácilmente de que encontrar a los Higgs era un gran problema. Pero qué fue exactamente lo que Big Deal tuvo que ver con nuestras pequeñas vidas fue un poco más difícil de responder. ¿Exactamente qué significa, desde un sentido práctico?

Primero, establezcamos algunos antecedentes sobre el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y los experimentos en general, que se realizaron en la Organización Europea para la Investigación Nuclear. (Lo identificaremos por el acrónimo CERN, que honestamente tiene sentido si se usa el antiguo nombre de la organización y se habla francés). En pocas palabras, el LHC acelera los protones a casi la velocidad de la luz y luego se bloquea. ellos juntos. La colisión no crea un Big Bang, sino un Teeny Tiny Bang, una versión extremadamente pequeña de lo que fue segundos después de que comenzara el universo.

En esos momentos, justo después de que los protones se aplasten, no solo rebotan entre sí. La energía de la explosión resultante nos permite ver partículas mucho más pesadas. Son extremadamente fugaces y se descomponen en otras partículas en microsegundos. Pero son esos pequeños pedazos de escombros los que pueden comenzar a responder grandes preguntas de física. El bosón de Higgs es una de esas partículas y llevó a los científicos a arrodillarse.

El bosón de Higgs no "explica" la física, ni es la clave para entender el universo. Si la física fuera un rompecabezas gigantesco, encontrar el Higgs podría ayudarnos a establecer que hay una imagen de un barco en el rompecabezas, pero aún así no encaja todas las piezas, o incluso nos avisa si el barco es el tema. o cuantas piezas hay Tal vez eso parezca un poco anticlimático para algo llamado ocasionalmente "la partícula de Dios", lo que podría explicar por qué los físicos escuchan el término y se estremecen. Los Higgs pueden ser el descubrimiento físico más importante de nuestra generación, pero eso no significa que hayamos descubierto por qué estamos aquí o qué tenemos a cargo.

Pero basta de lo que no es el Higgs. Entremos en las cosas geniales que los Higgs nos dicen, antes de entrar en los "usos" prácticos que podrían surgir de su descubrimiento.

La respuesta más obvia a lo que el Higgs ha hecho por nosotros hasta ahora es que proporciona evidencia de que el campo de Higgs existe. Y antes de fruncir el ceño, se queja amargamente de esa respuesta, e invítanos a unirnos a su club de tautología, escúchenos. Los físicos habían luchado durante mucho tiempo para explicar por qué sus ecuaciones solo tenían sentido si ciertas partículas no tenían masa, cuando, de hecho, las partículas en cuestión tenían una masa observable.

Su teoría era que el campo de Higgs existía: una sopa de bosones de Higgs que daba masa a las partículas elementales. No es que los bosones estuvieran alimentando a las partículas con muchos almidones y grasas; fue que el campo en sí mismo, que impregna completamente el universo, hizo que las partículas se movieran más lentamente, lo que les permitió agruparse y crear materia. Piense en un mármol que azota rápidamente alrededor de una lata de pastel inclinada. Agregue una capa gruesa de harina a la sartén y, de repente, el mármol revienta los granos a medida que avanza.

Podría ver por qué esta solución era atractiva. Las bonitas ecuaciones no tenían que cambiar, ya que las partículas aún podían carecer de masa y, al mismo tiempo, reconocer que, de hecho, ganaban masa de alguna manera.

Aquí es donde la teoría y el experimento se juntaron. Al separar a los protones para estudiar un evento similar al Big Bang, los científicos pudieron encontrar una partícula que actuaba de la misma manera que predijeron que los Higgs deberían hacerlo. En otras palabras, durante un período de tiempo que solo pudimos llamar generosamente una fracción de segundo, los físicos pudieron ver un poco de los escombros de la explosión siguiendo un camino determinado que indicaba que su comportamiento era diferente de las partículas conocidas. Tenía un patrón de masa y descomposición que lo destacaba en una línea de Posibles sospechosos de Higgs.

Como dijimos anteriormente, encontrar el bosón de Higgs significaba principalmente que ahora teníamos evidencia para el campo de Higgs. (Después de todo, necesitas tener al menos un grano de arena para probar que existe una playa). Y probar que el campo de Higgs existe fue un gran paso para explicar cómo el universo adquiere masa.

Si bien es importante recordar que el Higgs solo da masa a partículas elementales como electrones y quarks, eso no significa que sea todo lo mismo para ti y para mí [fuente: CERN]. El corazón del asunto es este: sin la existencia de los Higgs, el universo no podría formar átomos y moléculas. En cambio, los electrones y los quarks simplemente brillarían a la velocidad de la luz, como los fotones. Nunca podrían formar ningún tipo de materia compuesta. Así que el universo estaría sin masa. No existiríamos, y tampoco lo haría cualquier cosa que reconozcamos.

Encontrar a los Higgs también ayuda en gran medida a explicar por qué el Modelo estándar, la teoría más importante de la física, que describe las partes más pequeñas del universo, es correcto. Cada partícula predicha en el Modelo Estándar había sido encontrada, menos los Higgs.Por lo tanto, descubrir el Higgs va un largo camino para confirmar que la teoría está en el camino correcto.

Pero, ¿recuerdas lo que dijimos sobre solo tener una idea sobre el tema de nuestro rompecabezas? Completar el modelo estándar podría permitirnos unir más piezas del rompecabezas, pero no significa terminar el rompecabezas en sí. Esto se debe a que el Modelo estándar no nos da ninguna descripción de la gravedad, ni responde a ninguna de nuestras preguntas sobre la materia oscura y la energía oscura, y esas representan un 96% de nuestro universo [fuente: Jha]. Así que simplemente decir que hemos descubierto que Higgs existe, lo que confirma el Modelo Estándar, no nos da mucho más que un montón de ideas nuevas sobre lo que existe más allá de él.

Peor aún, una de esas ideas, la supersimetría, se está agotando rápidamente, debido al descubrimiento de Higgs. La supersimetría dice que cada partícula fundamental tiene un superparte que une la fuerza y ​​la materia, e incluso podría ser la base de la materia o energía oscura. Desafortunadamente, el LHC no está encontrando a esos superpartners cuando las predicciones indican que debería ser capaz de detectarlos [fuente: Jha]. Por lo tanto, un "uso" práctico de Higgs es que podría llevar a los científicos a repensar las teorías que van más allá del Modelo Estándar.

Pero no te sientas como si fueras el tonto de la fortuna todavía. Recuerde que, cuando se descubrieron las ondas electromagnéticas en el siglo XIX, no sabíamos que eventualmente nos ayudarían a escuchar el juego de béisbol, destruir un burrito congelado o permitirnos mirar nuestros iPhones todo el día. Si bien el descubrimiento de los Higgs aún no tiene aplicaciones discernibles, podría ser solo una "¡Eureka!" lejos.

Nota del autor: ¿El LHC ha encontrado algún uso práctico para el bosón de Higgs?

Me gustaría creer que descubrir el Higgs realmente hace más que solo confirmar el Modelo Estándar. Sería genial si encontramos una manera para que los Higgs, por ejemplo, agreguen masa a otras cosas que creemos que necesitan algo de volumen. Como las salsas marinara demasiado finas ¡Todo es posible!

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Fuentes:

  • Allain, Rhett. "¿Qué podemos hacer con el bosón de Higgs?" Cableado 4 de julio de 2012. (21 de julio de 2014) //wired.com/2012/07/what-can-we-do-with-the-higgs-boson/
  • Carroll, Sean. "Aplicaciones tecnológicas del bosón de Higgs". Universo Prepostero. 20 de marzo de 2012. (21 de julio de 2014) //preposterousuniverse.com/blog/2012/03/20/technological-applications-of-the-higgs-boson/
  • CERN. "El bosón de Higgs". 2014. (21 de julio de 2014) //press.web.cern.ch/backgrounders/higgs-boson
  • CERN. "El CERN y el bosón de Higgs". 2014. (21 de julio de 2014) //press.web.cern.ch/sites/press.web.cern.ch/files/factsheet-_cern_and_the_higgs_boson.pdf
  • Jha, Alok. "Un año después del hallazgo del bosón de Higgs, ¿la física ha afectado a los amortiguadores?" El guardián. 6 de agosto de 2013. (21 de julio de 2014) //theguardian.com/science/2013/aug/06/higgs-boson-physics-hits-buffers-discovery
  • Lincoln, Don. "¿El bosón de Higgs o un bosón de Higgs?" PBS. 15 de marzo de 2013. (21 de julio de 2014) //pbs.org/wgbh/nova/next/physics/higgs-boson-discovered/
  • Mann, Adam. "El bosón de Higgs obtiene el Premio Nobel, pero los físicos aún no saben lo que significa". Cableado 8 de octubre de 2013. (21 de julio de 2014) //wired.com/2013/10/higgs-nobel-physics/
  • NASA. "El espectro electromagnético." 27 de marzo de 2007. (21 de julio de 2014) //science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/waves3.html
  • Sherriff, Lucy. "El bosón de Higgs". ZDNet. 9 de julio de 2012. (21 de julio de 2014) //zdnet.com/the-higgs-boson-why-should-we-care-7000000462/
  • San Juan, Allen. "El bosón de Higgs". Forbes. 9 de julio de 2012. (21 de julio de 2014) //forbes.com/sites/allenstjohn/2012/07/09/the-higgs-boson-what-you-should-know-about-what-it-is -y-lo que hace /
  • La aventura de partículas. "Si no hubiera Higgs". El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. (21 de julio de 2014) //particleadventure.org/if-there-was-no-higgs.html


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