Otras carreras Recuperación de la simetría en el campo de Higgs

[Pola]

Buenos días.

Una pregunta.

Supongamos el universo dentro de unos cuanto miles de millones de años, cuando las galaxias del universo están ya muy lejos unas de otras y todas las estrellas "se hayan apagado". Si por las razones que sea se recuperase la simetría en el campo de Higgs, de manera que el valor del campo fuera cero o si simplemente despareciera el campo de Higgs, supongo que toda la materia que quedase en el universo, desparecería, ¿no?

¿Y qué ocurriría con los agujeros negros?

Gracias y un saludo

[carroza]

Hola.

En el lagrangiano del modelo estándar, aparece un término asociado a un campo escalar, que es de forma $V(\phi) = \lambda (|\phi(x)|^2 - \eta^2)^2$. En esta expresión, $\lambda$ y $\eta$ son parámetros, y no hay una razón fuerte para que dichos parámetros no puedan cambiar (aunque tampoco la hay para que tengan que hacerlo).


El valor del campo que hace mínimo este termino es $\phi(x) = \eta$. Esa es la situación que tenemos actualmente en el universo: El campo escalar $\phi$ tiene un valor cescano, en promedio, a $\eta$, y por tanto distinto de cero, y eso hace que las particulas elementales (electrones, quarks, etc) tengan masas proporcionales a $\eta$.

Si, por alguna razón, el parámetro $\eta$ se hiciera cero (lo cual no es inimaginable), las particulas elementales tendrían masa cero. Pero eso no hace que todas las masas se hagan cero. Un protón, por ejemplo, está formado de tres quarks, con todas sus interacciones, y la mayor parte de su masa se debe a la interacción de quarks y gluones, no a la masa de los quarks constituyentes. Las interacciones gravitatorias seguirían igualmente, ya que estas interacciones no dependen del parámetro $\eta$ del modelo estándar. No hay razón para que los agujeros negros desaparezcan, aunque estos seguirían emitiendo la radiación de Hawking.

Un universo en el que $\eta=0$, sería muy diferente al actual. Todas las partículas elementales se comportarían como lo hacen ahora los fotones y los neutrinos. No habría átomos, ya que los electrones de masa nula no se ligarían a los núcleos atómicos. Los quarks seguirían, posiblemente, confinados formando mesones y bariones. Los piones, kaones y otros mesones (descritos como bosones de Goldstone) tendrían masa nula, pero protones y neutrones seguirían teniendo masas similares a las actuales. Pero habría energía, y por tanto masa, y habría interacción gravitatoria. Posiblemente hubiera algo de tipo estrellas, en las que se equilibre la presión gravitatoria con la del plasma, y habría agujeros negros.

Saludos

[Pola]

Gracias, Carroza. Muy interesante tu respuesta. Para los que no tenemos conocimiento suficiente, lo normal era pensar que no existiría nada. Las estrellas que existiesen, serían estrellas de neutrones, no? Irradiarian fotones? Es que tengo la duda de si existirían o no.