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lunes, julio 09, 2012

Bosón de Higgs


Hola amigos de Energicentro. Hoy un tema, que en estos días, está causando toda una revolución en el campo de la ciencia. Me refiero al: Bosón de Higgs, conocido también como: Partícula de Dios.

Hay en la I-net numerosa información sobre este descubrimiento. El impacto mediático ha sido tal, que la noticia a copado los titulares de muchos periódicos y de noticieros tanto de radio como en televisión. Pues aquí nuestra contribución, que tiene el objetivo de compartir con los lectores, lo que vamos entendiendo del tema.


¿Por que Partícula de Dios?

El físico León Lederman (ganador del Nobel en 1988) es el autor de un texto de divulgación científica: La Partícula de Dios: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?. Llamó "de Dios" al bosón de Higgs, debido a que su existencia era crucial para entender la física hoy, además por su carácter tan elusivo, ya que todavía no había sido descubierta experimentalmente. Se comenta, que en principio el texto se llamaría: "La Partícula Maldita", como para describir su naturaleza villana de no dejarse descubrir y lo ingentes recursos que demanda el hacerla visible. No obstante, los editores del libro optaron por llamarla "de Dios". Lo anterior, se capta mejor en inglés. El título original iba a ser: The Goddamn Particle ( o sea "La Maldita Partícula"), al borrarle el autor (por sugerencia del editor) el "damn", se transformó en: The God Particle, o sea "La Partícula de Dios". En español, el libro se ha publicado como: La Partícula Divina.


La partícula de Dios: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?


Fuente: Wikipedia


¿Y que es el Bosón de Higgs?

En el principio, ocurrió una gran explosión, fenómeno conocido como Big Bang. Los científicos establecen esta teoría, como el más posible supuesto para explicar el origen del universo. Un minúsculo punto, muy pequeño, de dimensiones casi cero, estalló. Todo era energía, en un nivel inimaginable, que rápidamente comenzó a expandirse. De pronto, transcurrido un muy breve instante de ese gran estallido, digamos una infinitésima fracción de segundo después, parte de esa energía, se convirtió en masa. ¿Cómo?

Fuente: Wikipedia
El físico Peter Higgs, en la década de 1960, para explicar la aparición de la masa, elaboró la hipótesis de la existencia de una partícula sub-atómica que es la que lleva su nombre: Bosón de Higgs. 

La teoría, tal como la entiendo dice que nuestro universo está lleno de una materia en la cual todos lo existente se mueve. Esa materia, está conformada por millones y millones de partículas, llamadas Bosones de Higgs. El medio así conformado, es lo que los científicos denominan "Campo de Higgs" lo que didácticamente llamaremos: Mar de Higgs. Las partículas subatómicas, se desplazan en ese mar, casi a la velocidad de la luz. Pero algunas se mueven "lento", como frenándose y a otras la presencia de ese mar, no las afecta. Es decir, que algunas partículas alternan o interactúan con ese mar, en cambio otras no. La mayor interacción, es lo que origina la masa. Es decir, la energía de movimiento de las partículas, se convierte en masa.

Los fotones, son partículas subatómicas de pura energía, no tienen masa y por tanto no alternan en el Mar de Higgs. En cambio un electrón, tienen algo de masa y por tanto se "frena" un poco en ese mar. Un Quark (otra partícula subatómica) se "frena" más que un electrón y es justamente el Quark, la partícula de mayor masa.

Ensayemos una explicación, para entender mejor lo que nos proponen los científicos. Imaginemos un salón con dos puertas, una para el ingreso y otra para la salida. Se trata de una reunión tipo fiesta, donde hay numerosos invitados (cada invitado, sería un Bosón de Higgs), sobre todo chicas. Ingreso yo por la puerta de acceso y cruzo el salón. No causo mayor perturbación entre los asistentes, salvo una pareja que me conoce y me pasa la voz. Sin tropiezos, alcanzo la puerta de salida. Ahora, hace su aparición el cantante Chayanne. Su sola figura causa revuelo. El provoca una gran perturbación entre los asistentes. Chayanne quiere desplazarse hacia la puerta de salida, pero no le es fácil lograrlo. Alrededor de el, un grupo de personas pugna por acercársele. Chayanne es frenado en su andar, le es difícil llegar a la salida. El adquiere masa, resultado de su contacto con las personas.



Aquí un didáctico video






El Modelo Estándar

Los físicos tienen una teoría, para explicar las fuerzas de la naturaleza y su interacción con la materia. Se ha logrado reducir todo el "andamiaje matemático" a solo cuatro fuerzas fundamentales, las que explican todas las interacciones que a la fecha conocemos:


La Fuerza Fuerte.
La Fuerza Débil.
La Fuerza Electromagnética.
La Fuerza de la Gravedad.


A cada fuerza se ha asociado una o más partículas subatómicas que se conocen con el nombre genérico de bosones. Para la Fuerza Electromagnética, el bosón responsable es el Fotón. Es decir, dos cargas eléctricas que se atraen o rechazan, lo que hacen es intercambiar fotones.

Los científicos están empeñados en unificar las cuatro fuerzas en una sola, la responsable última de todo lo que acontece en el universo. Algo así, como lograr la ecuación única que permita predecir el comportamiento de la materia y la energía. Ese empeño, recibe ahora el nombre de: Teoría de las Supercuerdas.

Volviendo al modelo estándar, ¿qué hace que unas partículas tengan mas y otras no?, pues el Bosón de Higgs, y es esta partícula, la que da coherencia al llamado Modelo Estándar. De allí que resulta tan gravitante poder descubrir a esta elusiva partícula, a fin de que se pueda corroborar lo que se especula con la teoría. Pero esta partícula, tiene muy corta vida. Mucho menos que la fracción de segundo que nos podamos imaginar y se produce por el choque entre dos protones a altos niveles de energía. Este choque es el que se está provocando en el llamado LHC o Gran Colisionador de Hadrones.


¿Qué anunciaron los físicos del LHC el 4 de julio pasado?

"Que si bien no han constatado su existencia, han descartado su inexistencia: el bosón no tiene aún patente para entrar en el mundo del Ser, pero parece que ha sido excluido del No Ser. Lo que quiere decir que la cantidad de datos estudiados habría alcanzado para probar su inexistencia. Y como esto no ocurrió, digamos que, por lo menos, la no-existencia del bosón de Higgs está descartada provisionalmente" (Página 12. "El Bosón No Tiene (todavía) quien le escriba. Por Leonardo Moledo y Ezequiel Acuña. Jueves 5 de julio del 2012).


Hay todavía un largo camino por andar. Por ahora llego hasta aquí amigos.

6 comentarios:

carnet manipulador de alimentos dijo...

menos mal que la ciencia es imparable. Un saludo!

Antonio Fandemos España. dijo...

Carlos, eres la leche, ahora te nos metes a científico cuántico. Bueno, volviendo a lo nuestro, haber si dentro de unos años sirve para desarrollar una batería como fuente inagotable de energía. Rulando por internet, ya se ven muchos ejemplos de "baterías alternativas" a las actuales, no se si no se desarrollan por intereses comerciales, por ser estafas o qué... ayer vi como un científico dedicado a la investigación de la curación del cáncer por métodos de radioterapia, sin querer, desarrollaba un método para hacer arder el agua, en este caso, agua salada, lo demostró una y otra vez ante distintos medios de comunicación, el sistema se basa en someter al agua al efecto de ondas de radio, ante su influencia, el agua salada se pone a arder, si, si, arder, con su llama rojita. Lo que me gustaría saber es, si la energía necesaria para emitir esas ondas de radio son mayores que la energía que produce el agua que puede hacer arder. (Me explico?). Bueno, este enlace no es del video que yo vi, pero es el mismo tío y el mismo invento. Saludos.

Antonio Fandemos España. dijo...

Se me ha olvidado postear el enlace del video, perdón, haber si ahora si sale.
http://www.youtube.com/watch?v=-gzEk88-Sa4

Carlos el baterillero dijo...

Hola Antonio Fandemos

Todavía no he accedido al video que me linkeaste. Pero yendo a tu pregunta: ¿la energía necesaria para emitir esas ondas de radio son mayores que la energía que produce el agua que puede hacer arder?

Pues yo diría que si. Los procesos no son 100% eficientes. Hay siempre un consumo extra que emplea el proceso para generar la energía. Los primeros inversores, por ejemplo consumían hasta un 10 o 15% de la corriente que entregaba la batería. Ahora la tecnología, produce inversores que tienen una eficiencia muy cercana al 100%.

Hay en ciernes nuevas tecnologías para la acumulación de energía, que usan al plomo como materia prima, y algunas ya llegaron a la etapa de comercialización y producción en serie. Una de ellas, por ejemplo es la Placa Bipolar (pongo esto y no se porque ligo con bisexual). Una placa bipolar, es aquella que por una de sus caras es positiva y por la otra cara es negativa. El resultado es que la batería se puede hacer mas compacta, de menor peso e igualmente eficiente que su equivalente en A-h con una batería ensamblada ortodoxamente (con placas negativas y placas positivas).

Saludos. Espero haber satisfecho su pregunta.

Carlos el baterillero

Antonio Fandemos España. dijo...

He he,, Carlos, eso de placas bipolares me suena a que tienen algún trastorno mental...es broma.
No he leído nada de esto que has comentado y eso que leo mucho, buscaré. La pena de todo esto, es que cualquier mejora en los sistemas de baterías (almacenamiento) nos lo cobrarán, nos sacarán un ojo para pagarlo. En vez de ir retirando viejas tecnologías y ser reemplazadas por las nuevas al mismo coste....NO, las viejas seguirán ahí y las nuevas serán para quién pueda pagarlas. En esto de las baterías, ya me dirás si tu has pensado en lo mismo, creo que los fabricantes usan lo que normalmente le llaman, obsolescencia programada (vida limitada a propósito).
¿Es muy caro dejar unos milímetros más en el fondo de las baterías para recoger los óxidos de plomo y demás desechos de las placas?. Es muy caro hacer o dejar uno o dos milímetros más ancha la cavidad de cada celda para que cuando las placas se inchen por su "óxidación" no acaben por romper por chocar contra las paredes de dichas celdas?. Creo que el coste sería ínfimo, lo que pasa es que las baterías durarían mucho más y eso no les conviene económicamente. ¿Qué pasa ahora con los fabricantes que se les de por hacer todas las baterías con el cuento de.... "libre de matenimiento" y por ello vienen selladas, sin tapones por donde observar el estado de la misma y poder rellenar con agua o con cualquier aditivo. Aquí en España, el 95% de las baterías ya vienen selladas y no son precisamente las baterías de gel o reguladas por válvula, son simplemente las de electrolito inundado de toda la vida.
Bueno, que me extiendo... un saludo, es un placer cambiar impresiones Carlos...buen día.

Carlos el baterillero dijo...

Hola Fandemos

No comparto contigo lo de: "Obsolecencia Programada" en la manufactura de baterías.

La batería es un producto cuyo consumo no está sujeto a que el usuario tenga que comprar la nueva versión del acumulador, así no lo necesite.

Sobre el fondo del recipiente de la batería, hace unos 10 años (al menos en mi país), las baterías tenían unas lenguetas en el fondo de la caja. Alli se depositaba el material que caía de las placas, para evitar corto-circuitos. Con el desarrollo de los separadores tipo sobre, lo de las lenguetas, ya no fue necesario y el electrolito, pasó a estar arriba de las placas, donde justamente se le necesita mas.

En cuanto al ancho de las celdas, esta tiene que ser lo justo, de tal manera que las placas queden acuñadas, para que no haya riesgo de cortocircuito o rotura de placas por vibración de los vehículos.

Recuerdo que hace muchos años, leí en un manual de Tergar (fabrica italina) que mencionaba las baterías GEL con placas tubulares. El autor se preguntaba: ¿Estará dispuesto el mercado a pagar esta mejora?

Por ahora, quedo aquí.

Saludos