El Higgs del modelo estándar

La noticia está en todas partes; los investigadores del CERN tienen evidencia que sugiere que la partícula de Higgs pudo haber sido detectada en su acelerador de partículas; pero, ¿qué es la partícula de Higgs del modelo estándar?

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(Fotografía: Componente interno del detector ATLAS; ATLAS Experiment © 2011 CERN)

Matt Strassler responde:

Es la forma más simple de la partícula de Higgs que pudiera presentarse en la naturaleza; una onda en el campo de Higgs más simple posible...

A continuación, les presento una transcripción resumida y anotada del artículo de Matt Strassler, The Standard Model Higgs Copyright © 2011 [1].

Definiciones.

¿Qué es la partícula de Higgs del modelo estándar? Es la forma más simple de la partícula de Higgs que pudiera presentarse en la naturaleza; una onda en el campo de Higgs más simple posible.

¿Y qué es un campo de Higgs? Es un campo cuántico que, de acuerdo a la teoría del modelo estándar, se encuentra presente en todo el universo. El campo de Higgs tiene un valor promedio diferente a cero; y debido a esto, muchas partículas tienen masa; entre ellas el electrón, los quarks y las partículas W y Z de las interacciones débiles. Si el campo de Higgs tuviera un valor promedio de cero, estas partículas no tendrían masa, o serían muy ligeras, y esto sería un desastre; los átomos y sus núcleos se desintegrarían [2].

El campo de Higgs.

Dado que lo realmente importa a los físicos es el estudio del campo de Higgs, a continuación se hace una lista de algunas de sus propiedades más interesantes:

  • Todas las partículas elementales tienen masa debido a que el campo de Higgs tiene un valor promedio diferente a cero. Una mayor interacción con el campo de Higgs resulta en una mayor masa.
  • Si el campo de Higgs tuviera un valor promedio de cero, el universo sería un lugar muy diferente; en particular, no existirían los átomos ni la llamada materia ordinaria (ni la Tierra, ni los humanos).
  • Se sabe muy poco acerca del campo de Higgs. No se sabe si es un campo elemental o si está formado a partir de otros campos.
  • Para estudiar el campo de Higgs se diseñaron los detectores ATLAS y CMS del CERN; estos equipos intentan detectar la partícula de Higgs. La partícula de Higgs resultaría de hacer vibrar el campo de Higgs mediante colisiones protón-protón.

Comentario final.

El primer paso en el camino hacia la comprensión del campo de Higgs es el estudio de la versión más simple posible del campo y de la onda que se puede producir al disturbarlo: la partícula de Higgs más simple posible. Esto es, el campo de Higgs del modelo estándar y la partícula de Higgs del modelo estándar.

Para saber más:

Referencias
  1. The Standard Model Higgs [El Higgs del modelo estándar]
    URL: http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/the-higgs-particle/the-s...
  2. The Higgs FAQ 1.0 [Preguntas Frecuentes sobre el Higgs 1.0]
    URL: http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/the-higgs-particle/360-2/
  3. Fotografía; componente interno del detector ATLAS:
    http://www.atlas.ch/photos/inner-detector-pixel.html