viernes, 20 de febrero de 2009

A la búsqueda del Bosón de Higgs (II)

No estaba muy seguro de que mi querida amiga y vecina, Inés, fuera a asumir la extraña petición que le hiciera hace unos días de intentar explicarme, y explicarnos, que era eso del "Bosón de Higgs". Me equivoqué. como era de esperar. Lo ha hecho, y encima, relacionando su explicación con los personajes de "El Señor de los Anillos", de Tolkien, al que yo había citado fuera de todo contexto lógico.

Dejo aquí constancia de mi agradecimiento para con ella y transcribo las entradas de su blog (http://inesuja.blogspot.com) publicadas los días 18, 19 y 20 de febrero. Juzguen ustedes; seguro que les resulta interesante. Y sean felices. Tamaragua (HArendt)


Fotos:
(1) Dios leyendo un manual de Física, por Quino (Del blog "Inesuja):
http://4.bp.blogspot.com/_PWYMorwGnv0/SZwZEf5EB2I/AAAAAAAABC0/kCpbvj3SxgQ/s400/quino-fisica.jpg
(2) Las cumbres de Gran Canaria, nevadas:
http://www.canarias7.es/multimedia/i/galerias/2853/gal2853-7.jpg



http://4.bp.blogspot.com/_PWYMorwGnv0/SZwZEf5EB2I/AAAAAAAABC0/kCpbvj3SxgQ/s400/quino-fisica.jpg
Dios leyendo un Manual de Física (Quino)




"hoy voy a hablar de física: la teoría unificada: la comunidad del anillo" por Inesuja.
(18, 19 y 20 de febrero de 2009: http://inesuja.blogspot.com)


tres anillos para los reyes elfos bajo el cielo,
siete para los señores enanos en palacios de piedra,
nueve para los hombres mortales condenados a morir
uno para el señor oscuro, sobre el trono oscuro
en la tierra de mordor donde se extienden las sombras
un anillo para gobernarlos a todos. un anillo para encontrarlos,
un anillo para atraerlos a todos y atarlos en las tinieblas
en la tierra de mordor donde se extienden las sombras

así comienza el libro "el señor de los anillos" de j.r.r. tolkien que imagino que muchos de vosotros habéis leído (y si no fijo que habéis visto la trilogía homónima de peter jackson). os voy a hacer una revelación: en realidad este libro habla de física, ¿que no?

el universo tal y como lo conocemos puede ser explicado a través de cuatro interacciones: la electromagnética (campos electromagnéticos), la nuclear fuerte (núcleos de los átomos), la nuclear débil (unión de los electrones con los núcleos) y la gravitacional (responsable de la formación de estrellas, planetas, galaxias y demás), y de los transmisores de esta interacción, que son los bosones. os voy a mostrar cómo tolkien los refleja en su libro:

* los elfos se van a corresponder con la interacción electromagnética, que es de alcance infinito, como sus flechas; a su anillo (bosón) lo vamos a llamar "fotón", porque además los elfos son muy ligeros, casi como fotones, que no tienen masa.
* a los señores enanos les vamos a asociar la interacción fuerte, que es de corto alcance pero bastante cañera, como sus hachas, y a su anillo (bosón) lo llamaremos "gluón".
* a los hombres mortales les vamos a asociar la interacción débil, que es de medio alcance y como su propio nombre indica más débil que la fuerte, y a sus anillos (a estos les damos dos, que los hombres luchan con espada y escudo) les llamaremos "bosón w" y "bosón z".

los anillos se forjaron en las entrañas del monte del destino, y el anillo único los unifica y gobierna a todos. pues ahora pensemos que el monte del destino es el big bang y que el anillo único es el "bosón de higgs", un bosón formado a los 10 elevados a menos 43 segundo de la explosión, sin el cual difícilmente se pueden explicar el resto de anillos-bosones (fotones, gluones y bosones w y z), de una enorme masa (como el anillo único), que nadie nunca ha visto y al que muchos temen y gracias a la cual se afianza el "modelo estándar de la física de partículas", que intenta unificar las tres interacciones anteriores.

al que todavía esté despierto a estas alturas es posible que le haya chocado algo en todo lo anterior: he hablado de cuatro interacciones pero sólo he explicado tres.

la teoría unificada intenta aglutinar en una sola las cuatro interacciones anteriormente descritas; para ello a cada una de ellas debe tener asociado un bosón que va a generar un campo de interacción.

en el caso de la interacción gravitatoria tendría que llevar asociado un bosón responsable de esta interacción, un bosón insignificante, en el que nadie se fijaría y que parece que no pinta nada en esta historia, más o menos lo mismo que los hobbits en el libro, solo que los físicos lo llaman "gravitón".

el gravitón por tanto sería el bosón que faltaría para completar esta teoría (el hobbit que va a cargar con todo el peso de la historia) y que necesariamente tiene que caracterizarse por ser extremadamente pequeño y tener muy muy poca masa (aunque no masa cero), cuya interacción es muy débil y de aparente corto alcance pero que explica cosas tan grandes como –por ejemplo- la configuración planetaria. de hecho, fíjense si son importantes que tolkien les dedicó un libro para ellos solitos. por desgracia por ahora el gravitón no es más que una idea que ni tan siquiera ha podido ser concebida matemáticamente; me explico: la ley de gravitación universal es una de las más antiguas conocidas, se explica perfectamente en la física clásica pero cuando intentamos generar un análogo cuántico no sabemos cómo hacerlo.

sin embargo no toda la esperanza está perdida: ya hay dos interacciones que se han podido unir, que son la débil y la electromagnética, creando la "electrodébil" que explica cómo los electrones se unen a los núcleos, y que siguiendo la analogía con el libro podríamos llamar "la última alianza entre hombres y elfos".

en resumen: los avances realizados en los últimos cincuenta años en el campo de la electrodinámica cuántica han animado a los físicos a intentar unificar todas las teorías de interacción existentes en una sola a la que denominan "teoría unificada" (otra vez un nombre rebuscado) con el objetivo de intentar explicar un poco mejor por qué el universo es como es. algunas de las partes ya están explicadas como puede ser la interacción electrodébil pero actualmente existen dos escollos que todavía no se han logrado salvar; el primero es encontrar el bosón de higgs con el cual se daría un enorme paso para unificar las interacciones electromagnética, débil y fuerte (y que es la razón por la que se creó en lhc –large hadron collider-) y el segundo formular y encontrar el gravitón, algo tan insignificante que hasta podría parecer intranscendente, pero para lo cual todavía queda mucho camino por recorrer.

epílogo: mientras el otro día me desayunaba un café con leche y un cruasán de chocolate y me paseaba por mis blogs amigos, me encontré lo siguiente en el de mi vecino harendt: "Mi ignorancia de la Física es tan mayúscula que la primera vez que oí hablar del "Bosón de Higgs" pensé que se estaban refiriendo a uno de los personajes de la novela "El Señor de los Anillos", del escritor sudafricano J.R.R. Tolkien. Es evidente que me equivoqué, y a pesar de haber leído bastante cosas sobre él, sobre el "bosón", sigo tan en blanco como al principio.", tras lo cual me animaba a intentar explicar qué es el susodicho bosón. mi primera reacción fue pensar "este tío está como una baifa (cabra canaria de tamaño más pequeño que la peninsular)", pero decidí aceptar el reto y he aquí el resultado, de hecho mi objetivo ha sido ir un poco más allá e intentar explicar la teoría unificada, espero que al final hayáis comprendido algo. (vecino, el reto era realmente complicado, pero como podrás observar no ibas nada desencaminado, espero haberlo superado…)



http://www.canarias7.es/multimedia/i/galerias/2853/gal2853-7.jpg
Las cumbres de Gran Canaria, hoy




(E-1107) .../...

1 comentario:

Alonso (deslumbrado) dijo...

Con vecinos como éstos, tendrá uno el privilegio de no aburrirse. Al margen de mi asombro por la curiosa habilidad para trazar analogías didácticas, tengo que decir sinceramente que no acabo todavía de enterarme de qué va el pequeño hobbitón, gravitón para ser más precisos, pero que sin duda alguna, su vecina Inés, amigo Carlos ha despertado en mí la curiosidad, al tiempo que ha abonado una oscura intuición que tendía a ver en la obra de Tolkien una iluminada cosmogonía moderna.
(Cosas raras que pasan algunas tardes atascadas por el tedio!!)
Nota de último pálpito: ¿Será eso que llaman los físicos "energía oscura" el afán infinito de poder, en este caso "expansión", y la "materia oscura", desgarrones en el espacio tiempo? Cosas de la ambición cósmica desmedida por ser mayor..
Que la fuerza nos acompañe por el lado luminoso..