La teoría de cuerdas: donde la masa viene de

Junto con intentos de encontrar nuevas partículas, como los motivados por la teoría de cuerdas, la incapacidad de observar un tipo de partícula llamada bosón de Higgs, se encuentran entre las principales razones por las que los científicos necesitan aceleradores de partículas avanzados para más experimentos de alta energía.

En el Modelo Estándar de la física de partículas, las partículas obtienen su masa a través de algo llamado el Mecanismo de Higgs. El mecanismo de Higgs se basa en la existencia de una Campo de Higgs, que impregna todo el espacio. El campo de Higgs crea un tipo de partícula llamada bosón de Higgs. Para el campo de Higgs para crear un bosón de Higgs tiene una gran cantidad de energía, y hasta ahora los físicos han sido capaces de crear una.

La fuerza nuclear débil cae muy rápidamente por encima de distancias cortas. Según la teoría cuántica de campos, esto significa que las partículas que median la fuerza - los bosones W y Z - deben tener una masa (en comparación con los gluones y fotones, que son sin masa).

El problema es que las teorías gauge descritos en la sección anterior son mediadas únicamente por partículas sin masa. Si los bosones gauge tienen masa, entonces una teoría de calibre no puede ser razonablemente definido. El mecanismo de Higgs evita este problema mediante la introducción de un nuevo campo llamado campo de Higgs.

A altas energías, donde se define la teoría de calibre, los bosones gauge son sin masa, y la teoría funciona como se esperaba. A energías bajas, el campo desencadena simetrías rotas que permitan que las partículas tienen masa.

Si el campo de Higgs existe, crearía partículas conocidas como bosones de Higgs. La masa del bosón de Higgs no es algo que la teoría nos dice, pero la mayoría de los físicos anticipar lo que se encuentra en el rango de 150 GeV. Afortunadamente, esto está dentro del ámbito de lo que podemos buscar experimentalmente para. Encontrar el bosón de Higgs sería la confirmación final del Modelo Estándar de la física de partículas.

El mecanismo de Higgs, campo de Higgs y el bosón de Higgs se nombran por el físico escocés Peter Higgs. Aunque no fue el primero en proponer estos conceptos, él es el que fueron nombrados después, que es sólo una de esas cosas que a veces sucede en la física.




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