Bosón de Higgs en lenguaje sencillo con video. ¿Cuál es la masa de un bosón?
Hace casi medio siglo, el físico escocés Peter Higgs planteó una hipótesis sobre la existencia de alguna unidad elemental subatómica, la última de una serie de partículas elementales, nombrada así por el científico bosón de Higgs.
Cómo y por qué buscaron el bosón
Durante mucho tiempo, la partícula no se soltó de la mente de los investigadores. Considerado el último eslabón de la Teoría Moderna de las Partículas Elementales, se suponía que ayudaría a explicar la presencia de la gravedad y la masa de otros modelos elementales. Sin embargo, la masa del bosón de Higgs sigue siendo un misterio, desafiando los cálculos exactos, pero aproximadamente igual a 26 gigaelectronvoltios o 133 protones.
El descubrimiento de la partícula fue necesario para fundamentar la teoría de la existencia de un cierto campo de Higgs, el cual, según los supuestos de los físicos, llena todo el espacio del Universo, es dentro de este campo y debido a la interacción con él que todo las partículas fundamentales adquieren masa o permanecen ingrávidas.
El misterioso bosón fue descubierto por científicos del Centro Europeo de Investigación Nuclear el 4 de junio de 2012 dentro del Colisionador de Hadrones después de décadas de intensos experimentos y búsquedas. La instalación, valorada en más de 6.000 millones de dólares, se ubicó en un túnel subterráneo de 27 kilómetros y consta de numerosos anillos y propulsores.
El bosón de Higgs en términos simples: claro como dos veces dos
Durante 50 años se le dio gran importancia a la partícula “efímera". Se determinó que su importancia era tan significativa que, según Higgs, sin fundamentar la existencia del bosón, era imposible interpretar de manera correcta y precisa la teoría de la interacción de otras partículas elementales entre sí. ¿Qué es el bosón de Higgs en términos simples? El creador de la teoría se inclinó por definirla como una "partícula divina", y el estadounidense y premio Nobel Leon Lederman estuvo de acuerdo con él.
Hay varios colisionadores de hadrones, pero fue el más grande el que participó en los experimentos de Higgs. Esta configuración es realmente única.
- el túnel pasa por debajo de Francia y Suiza;
- la profundidad del colisionador subterráneo varía de 50 a 175 metros;
- más de 10 mil científicos talentosos de cien países, incluida Rusia, participaron en el diseño;
- la longitud de la parte más significativa de la invención: el anillo de aceleración principal es de 26258 metros;
- el diseño incluye 4 detectores para la carga principal y 3 para la auxiliar;
- la construcción se inició en 2001, pero los primeros proyectos se desarrollaron ya en 1984, y tomó alrededor de 15 años para los cálculos finales y la preparación de la documentación;
- uno de los instrumentos principales, un calorímetro electromagnético, es una pared de 6 por 7 metros, que consta de 3300 bloques;
- El dispositivo obtuvo su nombre debido a la capacidad de acelerar hadrones, partículas de quarks pesados.
El propósito principal de construir la instalación fue confirmar la hipótesis y buscar el bosón, pero también es necesario para estudiar las interacciones fundamentales entre partículas.
El bosón de Higgs: palabras simples sobre lo complejo
¿Por qué otra razón se diseñó la investigación para encontrar el bosón de Higgs? En palabras simples, la teoría de la existencia de partículas elementales y su interacción permitiría a los científicos explicar la llamada teoría del Big Bang, es decir, no solo comprender el mecanismo de la aparición del Universo a partir de una molécula, sino también avanzar. al resolver el problema de la existencia de la antimateria, que cabe en una pregunta: “si hay materia, entonces ¿por qué no hay opuesto?
Numerosos experimentos, coronados con éxito al final, revelaron que aunque el bosón existe, es extremadamente inestable y se descompone en varias partículas más estables en una fracción de segundo. Pero la probabilidad de que el bosón de Higgs sea solo una fantasía es solo una en 3,45 millones.
Cómo buscaron el bosón de Higgs, video: