Divulgación Varias cuestiones

[Joaquin]

Hola, he estado leyendo algunos artículos de fisica y me he encontrado términos como bosón de Higgs y la antimateria. He buscado algo de informacion pero no lo entiendo muy bien A ver si podeis ayudarme

[Entro]

Re: Varias cuestiones

Prueba a hacer preguntas concretas, seguro que alguien te puede decir algo...

[Joaquin]

Re: Varias cuestiones

Bueno, lo que queria era si alguien me podia explicar a un nivel más básico el termino de Boson de Higgs y antimateria. He estado buscando pero encuentro definiciones bastantes complejas, acabo de empezar batchillerato y me esta gustando bastante la fisica

[carroza]

Re: Varias cuestiones

Hola.

El problema es que no hay definiciones que sean sencillas, y a la vez minimamente precisas. No obstante voy a intentarlo.

- Antimateria: La materia normal está formada por protones (de carga positiva), neutrones, y electrones (con carga negativa).

Pues bien, existen unas "anti-partículas" llamadas antiprotones (de carga negativa), antineutrones y positrones (de carga positiva), que tienen las mismas propiedades (masa, radio, tiempo de vida, etc) que las particulas correspondientes, pero tienen carga eléctrica (y otras "cargas") opuestas.

La antimateria se refiere a todo lo que está hecho de estas "anti-partículas"

La antimateria, lejos de ser una entelequia, puede producirse en aceleradores, y de hecho se usa en muchos hospitales para hacer diagnóstico del cancer, por la técnica llamada "tomografía de emisión de positrones".

- Bosón de Higgs: Las partículas elementales (quarks, electrones, etc) tienen masa. Esta masa se explica en física fundamental como un efecto de acoplamiento a un campo, llamado campo de Higgs. El bosón de Higgs la partícula asociada a las excitaciones de este campo, de la misma forma que el fotón es la partícula asociada a las excitaciones del campo electromagnético.

[Entro]

Re: Varias cuestiones

Bueno, lo que queria era si alguien me podia explicar a un nivel más básico el termino de Boson de Higgs

Cuando uno intenta describir las interacciones (mal llamadas fuerzas) fundamentales en términos propios de la cuántica ocurre que los campos de interacción (como el campo electromagnético, el de la interacción fuerte, etc) presentan excitaciones cuánticas que en algún sentido se pueden considerar partículas. Estas excitaciones presentan características como la de tener masa y energía definida, tener una propiedad denominada espín etc. Eso es lo que entendemos por partícula en este nivel, no nos imaginamos pelotitas ni canicas.

Pues bien, dichas excitaciones o "partículas" se denominan bosones que viene a significar que su espín es un número entero, 0,1,2...

Estos bosones, el fotón para el electromagnetismo, el Z y los W para la interacción débil y los gluones para la fuerte, son los responsables de transmitir las interacciones. Es decir, y usando el electromagnetismo por ser más fácil, las atracciones y repulsiones de cargas se entienden cuánticamente por intercambio de fotones entre las mismas.

Ahora tenemos un campo más, el campo de Higgs (igual que tenemos el campo electromagnético, el débil o el fuerte). Este campo también tiene sus excitaciones que se denominan bosones de Higgs.

La importancia de este campo es, como ya te han comentado, que es capaz de explicar por qué hay partículas como los bosones Z o W que tienen masa y otras como los fotones no la tienen. Es un mecanismo muy elegante de dotar de masa a las partículas. Y es tan importante porque sin ese mecanismo no podríamos explicar la existencia de masa.

Uno de los objetivos del LHC es justamente comprobar si existe o no existe ese campo de Higgs y sus correspondientes bosones.

y antimateria. He estado buscando pero encuentro definiciones bastantes complejas, acabo de empezar batchillerato y me esta gustando bastante la fisica

La antimateria surge al estudiar la cuántica en regímenes relativistas. Es decir, qué pasa cuando estudio el comportamiento de partículas cuánticas que se mueven a la velocidad de la luz o cercana a ellas. En realidad la pregunta es más sutil, lo que queremos es tener teorías que respeten la teoría de la relatividad especial. Pues bien, cuando formulamos la cuántica de manera consistente con la relatividad especial (lo que nos conduce inexorablemente a la teoría cuántica de campos) observamos que la teoría no es consistente a no ser que admitamos que de cada partícula obtenemos una compañera con exactamente la misma masa y el mismo espín pero con el resto de cargas (por ejemplo la eléctrica o el momento magnético) de signo opuesto. A estas nuevas partículas con cargas aditivas opuestas en signo a las que usualmente vemos se las denomina antimateria.

Además es conocido que usualmente el contacto entre una partícula con una de sus antipartículas ocasiona la desintegración de ambas en una explosión de fotones de alta energía.

Por otro lado es curioso que la teoría en si misma no distinga partículas de antipartículas y que por lo tanto debiera de existir el mismo numero de partículas que de antipartículas lo cual no es observacionalmente correcto. Así que hay que encontrar la explicación del por qué hay tanta materia (la que nos compone) y tan poca antimateria. Esta pregunta ha sido respondida parcialmente pero no hay una conclusión absoluta todavía. Lo mismo tu llegas a tiempo.