bosón de Higgs

El bosón de Higgs es una partícula elemental en el Modelo Estándar de física de partículas producida por la excitación cuántica del campo de Higgs , [7] [8] uno de los campos en la teoría de la física de partículas . [8] En el modelo estándar, la partícula de Higgs es un bosón escalar masivo con giro cero , sin carga eléctrica y sin carga de color . También es muy inestable y se descompone en otras partículas casi de inmediato.

Lleva el nombre del físico Peter Higgs , quien en 1964 junto con otros cinco científicos propusieron el mecanismo de Higgs para explicar por qué algunas partículas tienen masa . (Las partículas adquieren masa de varias formas, pero una explicación completa de todas las partículas había sido extremadamente difícil.) Este mecanismo requería que existiera una partícula sin espinas conocida como bosón escalar con propiedades descritas por la teoría del Mecanismo de Higgs. Esta partícula se llamó bosón de Higgs.

En 2012, los experimentos ATLAS y CMS descubrieron una partícula subatómica con las propiedades esperadas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN cerca de Ginebra , Suiza. Posteriormente se confirmó que la nueva partícula coincidía con las propiedades esperadas de un bosón de Higgs.

El 10 de diciembre de 2013, dos de los físicos, Peter Higgs y François Englert , recibieron el Premio Nobel de Física por sus predicciones teóricas. Aunque el nombre de Higgs se ha asociado con esta teoría (el mecanismo de Higgs), varios investigadores entre 1960 y 1972 desarrollaron de forma independiente diferentes partes de la misma.

En los principales medios de comunicación, el bosón de Higgs a menudo se ha llamado la " partícula de Dios " del libro de 1993 La partícula de Dios del premio Nobel Leon Lederman , [9] aunque el apodo no está respaldado por muchos físicos. [10] [11]

Los físicos explican las propiedades de las fuerzas entre partículas elementales en términos del Modelo Estándar  , un marco ampliamente aceptado para comprender casi todo en física fundamental, aparte de la gravedad . (Se usa una teoría separada, la relatividad general , para la gravedad). En este modelo, las fuerzas fundamentales de la naturaleza surgen de propiedades de nuestro universo llamadas invariancia de calibre y simetrías . Las fuerzas son transmitidas por partículas conocidas como bosones gauge . [12] [13]

Diagrama que muestra el bosón de Higgs y las masas de los quarks superiores , lo que podría indicar si nuestro universo es estable o una 'burbuja' de larga duración . A partir de 2012, la elipse de 2  σ basada en datos de Tevatron y LHC todavía permite ambas posibilidades. [32]
Premio Nobel Peter Higgs en Estocolmo, diciembre de 2013
" Ilustración de ruptura de simetría ": - A niveles de energía altos (izquierda) la bola se asienta en el centro y el resultado es simétrico. A niveles de energía más bajos (derecha) , las "reglas" generales permanecen simétricas, pero el potencial del "sombrero mexicano" entra en vigencia: la simetría "local" inevitablemente se rompe ya que eventualmente la bola debe rodar al azar en una dirección u otra.
Resumen de interacciones entre determinadas partículas descritas por el modelo estándar .
Un diagrama de Feynman de un bucle de la corrección de primer orden a la masa de Higgs. En el Modelo Estándar, los efectos de estas correcciones son potencialmente enormes, dando lugar al llamado problema de jerarquía .
La predicción del Modelo Estándar para el ancho de desintegración de la partícula de Higgs depende del valor de su masa.
La predicción del Modelo Estándar para las relaciones de ramificación de los diferentes modos de desintegración de la partícula de Higgs depende del valor de su masa.
Fotografía de luz que atraviesa un prisma dispersivo : el efecto arco iris surge porque los fotones no se ven afectados en el mismo grado por el material dispersivo del prisma.
El potencial para el campo de Higgs, representado como función de y . Tiene un perfil de sombrero mexicano o botella de champán en el suelo.