jueves, 23 de julio de 2020

¿Existe realmente el bosón de Higgs?

Peso a lo que la gente cree, en el LHC lo que se "observó" NO fue en sí el fenómeno del Higgs, ya que esta partícula fundamental NO dura lo suficiente como para que un artilugio sea capaz de detectarla (su vida media es de ‎1.56×10^−22 segundos). Es decir, que ¡los detectores NO detectaron (valga la redundancia) un bosón de Higgs porque este desaparece (decae en otras partículas) casi tan pronto como aparece!, sino que se detectaron otras partículas más "mundanas" que no decaen o tardan lo suficiente en decaer como para llegar a alcanzar algún tipo de detector. En concreto, se puede detectar el rastro de: electrones, muones, taus, fotones, neutrinos, algunos mesones estables (quark-antiquark), algunos hadrones estables (conjunto de tres quarks como por ejemplo el protón y el neutrón), las anti-partículas de todas ellas...¡y nada más!

Es decir, que NO existen detectores de Higgs. El LHC no es especial en ese sentido. Y si se da por hecho la existencia del Higgs es porque se ha detectado una resonancia de las partículas "mundanas" antes descritas que cuadran con las matemáticas del modelo estándar:

Para que el modelo estándar fuera correcto, era necesario que el Higgs estuviera ahí; pero ante la imposibilidad de medirlo directamente, se tuvo que tirar de un "truco" estadístico (que ya se había utilizado antes en otras situaciones similares pero con partículas de menos masa: como los bosones W+- y Z, por ejemplo).

Ese "truco" no es ni más ni menos que el de variar poco a poco la energía de colisión de los hadrones e ir observando cuántos electrones se detectan, cuántos muones, etc. Pues bien, las matemáticas del modelo nos dice que, llegados a cierta energía, que concuerda precisamente con la de la masa de cualquier partícula que se quiera "descubrir" pero que no se pueda "ver" directamente, las gráficas estadísticas muestras un bump (un bulto o resalte) en la creación de partículas detectables.

Pues bien, en el LHC descubrieron una resonancia (un bulto en las gráficas) que era congruente matemáticamente (estadísticamente) con las predicciones del modelo estándar (adjunto imagen). Se dedujo de ello que se había descubierto al Higgs, y de camino se presupuso que ese bulto constituye la masa del mismo: ~125GeV.



EN RESUMEN:

"¿Existe el bosón de Higgs?" es una pregunta bastante mal planteada. NO existe ni (probablemente) existirá detector capaz de detectar directamente un Higgs o un quark, ni tampoco muchas otras partículas inestables. De hecho, las partículas "rastreables" de modo directo se cuentan con los dedos de las manos. Todas las demás se infieren de las matemáticas.

Así pues queda la duda de si esta inferencia matemática es capaz de dar cuenta de algún tipo de "existencia" o "realidad".

¿Qué opináis vosotros?

2 comentarios:

Anónimo dijo...

Interesante pregunta, si más abajo vimos a la materia como excitaciones de campos, pura matemática,si el electrón no tiene dimensión, y es el responsable de la fuerza electromagnética que da solidez al mundo, la consecuencia más clara es que nuestro universo no es sólido, ni material en el sentido clásico de partículas y colisiones de bolas de billar. Añadamos la infinitud de universos y la conclusión es que nos queda mucho que aprender para embriagarnos a lo grande, desentrañemos los secretos del universo y a jugar que a los humanos nos encanta, aunque quizás hayamos llegado a nuestro límite intelectual y el siguiente escalón sea la IA. Sea como fuere, el gran Baudelaire nos marca la senda, momentos vividos más que atesorar riquezas,ese es el camino.

Samu dijo...

Gracias por el comentario, Anónimo :).

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