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    ¿Ha encontrado el LHC algún uso práctico para el bosón de Higgs?
    El profesor Peter Higgs se para frente a una fotografía del Gran Colisionador de Hadrones en la exposición "Colisionador" del Museo de Ciencias el 12 de noviembre. 2013, en Londres, Inglaterra. Foto de Peter Macdiarmid / Getty Images

    En julio de 2012, llegó el anuncio de que el Gran Colisionador de Hadrones había encontrado pruebas del bosón de Higgs. Los científicos se regocijaron. Los investigadores aplaudieron. Los físicos lloraron. Los fanáticos incondicionales del LHC lloraron, también, pero todos los demás se pararon alrededor de la cafetera en el trabajo y dijeron:"Entonces, podemos viajar en el tiempo ahora, ¿Derecha?"

    Con solo un vistazo de la cobertura mediática sin aliento y las imágenes de físicos en Suiza bebiendo champán, el laico fácilmente podría darse cuenta de que encontrar el Higgs era un gran problema. Pero qué tenía que ver exactamente ese Big Deal con nuestras Pequeñas vidas fue un poco más complicado de responder. Exactamente, ¿qué significa? desde un sentido práctico?

    Primero, establezcamos algunos antecedentes sobre el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y los experimentos en general, que se llevaron a cabo en la Organización Europea para la Investigación Nuclear. (Lo identificaremos por las siglas CERN, lo cual, honestamente, tiene sentido si usa el nombre anterior de la organización y habla francés). el LHC acelera los protones a casi la velocidad de la luz y luego los choca. La colisión no crea un Big Bang, pero un Teeny Tiny Bang, una versión extremadamente pequeña de lo que fue segundos después de que comenzara el universo.

    En esos momentos, justo después de que los protones chocan, no solo rebotan entre sí. La energía de la explosión resultante nos permite ver partículas mucho más pesadas. Son extremadamente fugaces y se descomponen en otras partículas en microsegundos. Pero son esos pequeños pedazos de escombros los que pueden comenzar a responder grandes preguntas de física. El bosón de Higgs es una de esas partículas, y puso a los científicos de rodillas.

    El bosón de Higgs no "explica" la física, tampoco es la clave para comprender el universo. Si la física fuera un gigantesco rompecabezas, Encontrar el Higgs podría ayudarnos a establecer que hay una imagen de un barco en el rompecabezas, pero aún así no encaja todas las piezas. o incluso háganos saber si el barco es el tema o cuántas piezas hay. Quizás eso parezca un poco anticlimático para algo que ocasionalmente se denomina "la partícula de Dios, "lo que podría explicar por qué los físicos escuchan el término y se estremecen. El Higgs podría ser el descubrimiento físico más importante de nuestra generación, pero eso no significa que hayamos descubierto por qué estamos aquí o qué está a cargo.

    Pero ya basta de lo que no es el Higgs. Entremos en las cosas interesantes que nos dice el Higgs, antes de entrar en los "usos" prácticos que podrían surgir de su descubrimiento.

    La respuesta más obvia a lo que el Higgs ha hecho por nosotros hasta ahora es que proporciona evidencia de que el campo de Higgs existe. Y antes de que frunzas el ceño quejarse amargamente de esa respuesta copout, e invítanos a formar parte de tu club de tautología, escúchanos. Los físicos habían luchado durante mucho tiempo para explicar por qué sus ecuaciones solo tenían sentido si ciertas partículas no tenían masa, cuando, De hecho, las partículas en cuestión tenían una masa observable.

    Su teoría era que existía el campo de Higgs:una sopa de bosones de Higgs que daba masa a las partículas elementales. No es que los bosones estuvieran alimentando las partículas con gran cantidad de almidones y grasas; era que el propio campo, que impregna completamente el universo, hizo que las partículas se movieran más lentamente, permitiéndoles agruparse y crear materia. Piense en una canica batiendo rápidamente alrededor de un molde de pastel inclinado. Agregue una capa gruesa de harina a la sartén, y de repente el mármol trabaja a través de los granos a medida que avanza.

    Es posible que vea por qué esta solución fue atractiva. Las bonitas ecuaciones no tenían que cambiar porque las partículas aún podrían carecer de masa y al mismo tiempo reconocer que sí, De hecho, ganar masa de alguna manera.

    Aquí es donde la teoría y el experimento se unieron. Al romper los protones para estudiar un evento similar al Big Bang, los científicos pudieron encontrar una partícula que actuó de forma muy similar a como predijeron que debería actuar el Higgs. En otras palabras, durante un período de tiempo, solo pudimos llamar generosamente una fracción de segundo, Los físicos pudieron ver un poco de los escombros de la explosión siguiendo un cierto camino que indicaba que su comportamiento era diferente al de las partículas conocidas. Tenía un patrón de masa y descomposición que lo hacía destacar en una alineación de posibles sospechosos de Higgs.

    Como dijimos antes, encontrar el bosón de Higgs significaba principalmente que ahora teníamos evidencia del campo de Higgs. (Después de todo, es necesario tener al menos un grano de arena para demostrar que existe una playa). Y demostrar que existe el campo de Higgs fue un gran paso para explicar cómo el universo adquiere masa.

    Si bien es importante recordar que el Higgs solo da masa a partículas elementales como electrones y quarks, eso no significa que sea lo mismo para ti y para mí [fuente:CERN]. El meollo del asunto es este:sin la existencia del Higgs, el universo no podría formar átomos y moléculas. En lugar de, los electrones y quarks simplemente pasarían a la velocidad de la luz, como fotones. Nunca podrían formar ningún tipo de materia compuesta. Entonces el universo no tendría masa. No existiríamos y tampoco reconoceríamos nada en ninguna forma.

    Encontrar el Higgs también explica en gran medida por qué el modelo estándar, la teoría de la física más importante, que describe las piezas más pequeñas del universo, es correcto. Se habían encontrado todas las partículas predichas en el modelo estándar, menos el Higgs. Entonces, Descubrir el Higgs contribuye en gran medida a confirmar que la teoría va por buen camino.

    Pero, ¿Recuerdas lo que dijimos sobre tener solo una idea sobre el tema de nuestro rompecabezas? Completar el modelo estándar podría permitirnos unir más piezas del rompecabezas, pero no significa terminar el rompecabezas en sí. Eso es porque el modelo estándar no nos da ninguna descripción de la gravedad, tampoco responde a ninguna de nuestras preguntas sobre la materia oscura y la energía oscura, y esas representan un enorme 96 por ciento de nuestro universo [fuente:Jha]. Entonces, simplemente decir que hemos descubierto que el Higgs existe, lo que confirma el Modelo Estándar, en realidad no nos da mucho más que un montón de nuevas ideas sobre lo que existe más allá de él.

    Peor aún, una de esas ideas, la supersimetría, se está agotando rápidamente, debido al descubrimiento de Higgs. La supersimetría dice que cada partícula fundamental tiene un supercompañero que une la fuerza y ​​la materia y podría incluso ser la base de la materia oscura o la energía. Desafortunadamente, el LHC no encuentra esos supercompañeros cuando las predicciones indican que debería poder detectarlos [fuente:Jha]. Así que un "uso" práctico del Higgs es que podría llevar a los científicos a tener que repensar teorías que van más allá del Modelo Estándar.

    Pero no se sienta todavía tonto de la fortuna. Recuérdalo, cuando las ondas electromagnéticas se descubrieron por primera vez en el siglo XIX, no sabíamos que eventualmente nos ayudarían a escuchar el juego de béisbol, Nuke un burrito congelado o permítanos mirar nuestros iPhones todo el día. Si bien es posible que el descubrimiento del Higgs aún no tenga aplicaciones discernibles, podrían ser solo un "¡Eureka!" lejos.

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    Nota del autor:¿Ha encontrado el LHC algún uso práctico para el bosón de Higgs?

    Me gustaría creer que descubrir el Higgs realmente hace más que simplemente confirmar el Modelo Estándar. Sería genial si encontráramos una manera de que el Higgs, decir, agregar masa a otras cosas que creemos que necesitan algo de volumen. Como salsas marinara demasiado finas. ¡Todo es posible!

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    Fuentes:

    • Allain, Rhett. "¿Qué podemos hacer con el bosón de Higgs?" Cableado. 4 de julio, 2012. (21 de julio de 2014) http://www.wired.com/2012/07/what-can-we-do-with-the-higgs-boson/
    • Carroll, Sean. "Aplicaciones tecnológicas del bosón de Higgs". Universo ridículo. 20 de Marzo, 2012. (21 de julio de 2014) http://www.preposterousuniverse.com/blog/2012/03/20/technological-applications-of-the-higgs-boson/
    • CERN. "El bosón de Higgs". 2014. (21 de julio de 2014) http://press.web.cern.ch/backgrounders/higgs-boson
    • CERN. "CERN y el bosón de Higgs". 2014. (21 de julio de 2014) http://press.web.cern.ch/sites/press.web.cern.ch/files/factsheet-_cern_and_the_higgs_boson.pdf
    • Jha, Alok. "Un año del hallazgo del bosón de Higgs, ¿Ha llegado la física a los búferes? "The Guardian. 6 de agosto de 2013. (21 de julio de 2014) http://www.theguardian.com/science/2013/aug/06/higgs-boson-physics-hits-buffers-discovery
    • Lincoln, Don. "¿El bosón de Higgs o un bosón de Higgs?" PBS. 15 de marzo, 2013. (21 de julio de 2014) http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/physics/higgs-boson-discovered/
    • Mann, Adán. "El bosón de Higgs obtiene el Premio Nobel, pero los físicos aún no saben lo que significa ". Wired. 8 de octubre de 2013. (21 de julio de 2014) http://www.wired.com/2013/10/higgs-nobel-physics/
    • NASA. "El espectro electromagnético." 27 de marzo, 2007. (21 de julio de 2014) http://science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/waves3.html
    • Sheriff, Lucy. "El bosón de Higgs". ZDNet. 9 de julio 2012. (21 de julio de 2014) http://www.zdnet.com/the-higgs-boson-why-should-we-care-7000000462/
    • San Juan, Allen. "El bosón de Higgs". Forbes. 9 de julio 2012. (21 de julio de 2014) http://www.forbes.com/sites/allenstjohn/2012/07/09/the-higgs-boson-what-you-should-know-about-what-it-is-and-what-it- lo hace/
    • La aventura de las partículas. "Si no hubiera Higgs." El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. (21 de julio, 2014) http://www.particleadventure.org/if-there-was-no-higgs.html
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