El boso n de Higgs


El bosón de Higgs.

Modelos estándar.

El modelo estándar es una teoría que fue propuesta en los años 70 del siglo pasado y fue siendo formada a la par del desarrollo de la teoría cuántica de campos, este modelo el Modelo Estándar es una colección de ecuaciones matemáticas y postulados que describen todas las partículas subatómicas que existen y las fuerzas que rigen su comportamiento.
Elbosón de Higgs puede ser el fundamento matemático que necesita el modelo estándar de partículas fundamentales.

El modelo estándar es una teoría que describe las interacciones que existen en la naturaleza. Para entender este modelo, tenemos que entender primero lo que es un campo cuántico físico. Un campo cuántico físico dice que un sistema clásico que está determinado por las coordenadascorrespondientes pasa a estar descrito por una función de onda y de esta manera podemos aplicar las reglas de cuantización y esto nos da un campo cuántico físico que explica los campos clásicos pero cuánticamente. Esto significa que para cada uno de los campos que se presentan en el modelo estándar existe un cuanto que es la excitación del campo. En el modelo estándar se presentan partículas portadoras demasa, esto significa que toda la materia en el universo está formado por estas partículas.

Son 12 las partículas portadoras de masa, se les llaman fermiones, y están divididas en 6 leptones (electrón, muón, tau y sus respectivos neutrinos) y 6 quarks (up, down, charm, strange, top y bottom) todos estos comparten características comunes, todas tienen spín de ½ , también todas tienen carga lo que haceque sean susceptibles a fuerzas como la magnética. En el modelo estándar también propone cuatro fuerzas fundamentales, la gravedad, la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte con sus cuantos asociados, el gravitón, el fotón, los bosones W+, W- y Z, y los gluones, respectivamente, todas estas partículas son llamadas partículas mediadoras de fuerza y todas tienen spín de 1 por loque todas son bosones.

















Figura 1. Modelo estándar.

Pero el bosón de Higgs generaría una fuerza más, y un campo más. Pero con esto, el bosón de Higgs le podría dar un sustento matemático al modelo estándar de partículas elementales porque podría unificar los campos y explicar todo con este modelo. También podemos explicar la razón de que las partículas elementales tengan masa y porqué son diferentes los bosones, las partículas de materia y el fotón que no tiene masa. Esto se debe a que debido a sus características, ciertas partículas interactúen con el bosón de Higgs o no. Esta partícula tiene spín 0, no tiene carga ni color, por lo que no interactúa con el fotón ni con los gluones. Pero sí interactúa con todas las partículas que tienen masa. El campo de Higgs llena todoel espacio, esto incluye al vacío del espacio, y dependiendo de la fuerza con la que reacciones el bosón de Higgs y las demás partículas, de eso dependerá la cantidad de masa que el Bosón de “da” a esa partícula.

El campo de Higgs tiene que ser un campo escalar, esto es, para cada punto del espacio le corresponde un valor numérico, mientras que los demás campos son vectoriales (nuclear débil,nuclear fuerte y electromagnético) o campos tensoriales (el campo gravitacional). Un campo vectorial asocia un vector a cada punto del espacio y el campo tensorial le asocia un tensor a cada punto del espacio. Mientras que las fuerzas débil y fuerte tienen un rango de alcance de apenas unos nanómetros, los campos eléctrico y gravitacional tienen un rango infinito de alcance.

La existencia del bosónde Higgs haría que fuera posible encontrar monopolos magnéticos, ya que como sabemos, si tenemos un imán que tiene sus polos norte y sur, y lo rompemos, tendremos dos imanes más pequeños pero cada uno con sus respectivos polos norte y sur, mientras que un monopolo no tiene estos, sino que puede tener sólo un polo, ya sea positivo o negativo.

También la existencia del bosón de Higgs puede...