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LA PARTÍCULA DE HIGGS


Por qué las partículas tienen masa? Por qué tienen las masas que tienen? Por qué hay tales diferencias de masas entre unas y otras?

El Modelo Estándar describe todo lo que nos sabemos sobre los más pequeños compoñentes de la materia y es la teoría más exacta desarrollada en cualquier campo de la Física. Sin embargo, sin la partícula Higgs no tiene sentido.


En efecto, el modelo estándar tiene un aspecto no trivial que es que ciertos bosones intermediarios de las interacciones (W+, W -, Z0) tienen masa, y los otros (foton y gluones) no la tienen.

Esto se explica introduciendo, "a mano", un campo escalar, cuyo minimo de energía no corresponde al campo nulo (como ocurre para el resto de los campos). Esto produce una "ruptura espontanea de la simetria", que hace que estos bosones y los fermiones, acoplados al campo escalar adquieran masa (al menos a energias bajas). Por los estudios teóricos en este campo, el físico estadounidense de origen japonés Yoichiro Nambu fue reconocido con el Premio Nobel de Física de 2008 junto a los japoneses Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa.

Si esto es cierto, el campo escalar podría efectuar "oscilaciones" en torno al valor minimo, que se manifestarian como la particula denominada Boson de Higgs.
En los años 60 del S.XX, independientemente, Peter Higgs, Francois Englert, Robert Brout, Gerald Guralnik, Dick Hagen y Tom Kibble, propusieron precisamente, que el universo estaba lleno de un campo más tarde llamado Campo de HIGGS. Como ya se ha comentado, las interacciones de las partículas con este campo provoca que adquieran masa. Podemos pues imaginar el espacio lleno de estas partículas virtuales (Bosones de Higgs) que al interaccionar con las demás partículas provocan en ellas "dicficultade" para moverse. Es decir, las partículas adquieren inercia y por tanto masa. A más interacción con el campo Higgs más masa. Por ejemplo, los fotones no interaccionan con ese campo mientras que los quarks "top " lo hacen muy intensamente.

ATLAS y CMS son detectores de propósito general designados para "ver" un amplo rango de partículas y fenómenos poducidos nas colisións no LHC. Los bosones de Higgs, posiblemente cientos de veces más pesados que el protón, serán detectados en estos dos detectores, si realmente existen.

2000 físicos de 35 países estarán utilizando los datos registrados por estos dos complejos detectores para buscar la partícula de Higgs.

Simulación da partícula Higgs decaendo en catro muons.

A la derecha podemos ver una recreación de la interacción de dos gluones en el instante de la colisión de dos protones del LHC, produciéndose un bosón Higgs, un quark t y un antiquark t.

Estas tres partículas decaen en una combinación de otros quarks y leptones muy particular que es muy difícil que se den desde otros procesos.

Recogiendo suficientes evidencias de señales como ésta podrán las colaboraciones ATLAS y CMS descubrir el bosón Higgs.


El bosón Higgs es conocido (debido al Nobel en Física Leon Lederman ) "la partícula divina" dada su importancia para o Modelo Estándar.
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cern
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ANTIMATERIA
cern INTERACCIONES
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DIAGRAMAS DE FEYNMAN
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PARTÍCULA DE HIGGS
cern VIOLACIÓN CP
cern SUPERSIMETRÍA
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