Estoy tratando de reconciliar una aparente contradicción entre las explicaciones dadas por el Dr. Cox en 2009 y 2012 y las dadas por un panel de profesores de Berkeley .
No soy físico, por lo que me doy cuenta de que esta contradicción es probablemente mi malentendido común. Agradezco tu tiempo en enseñarme.
El Dr. Cox parece describir, creo, el bosón de Higgs como si fuera simplemente otro bosón de calibre, es decir, una de las partículas fundamentales "portadoras de fuerza" mediante las cuales la fuerza se transmite a otras partículas. Excepto en este caso, el HB no transmite fuerza sino que imparte masa. Continúa diciendo explícitamente que los bosones de Higgs existen en grandes cantidades a nuestro alrededor y están bombardeando constantemente a todas las demás partículas en todo momento. Es a través de este bombardeo que se gana masa.
¿Mi resumen e interpretación son correctos? Si es así, ¿es precisa su explicación? Entendí que el HB es más o menos un subproducto del propio campo de Higgs, el resultado de su excitación, y es la interacción con el campo mismo, no el HB, lo que dota de masa a otras partículas. Esta diapositiva de la conferencia de Berkeley enumera el HB como una partícula de bosón de norma ni como una partícula de materia, sino como un tercer tipo de partícula completamente diferente.
¿Existe el campo de Higgs porque hay una gran cantidad de partículas de HB que se mueven y dan lugar al campo de Higgs? ¿O el campo de Higgs simplemente existe en todas partes y, en virtud de su existencia, ocasionalmente aparece un HB? (Sobre este último punto, estoy seguro. Varias fuentes han declarado directamente que lo que hace que el campo de Higgs sea único es que su estado de energía predeterminado es distinto de cero, es decir, a diferencia del "campo de electrones", existe en todas partes, incluso en el vacío).
¿Los bosones de Higgs ocurren solos en la naturaleza todo el tiempo? ¿Casi nunca? ¿O solo suceden cuando el campo se excita bajo condiciones deliberadas, por ejemplo, dentro de un acelerador de partículas hecho por el hombre? ¿O mi pregunta está mal formulada y está en conflicto con la dualidad onda/partícula?
Un resumen final de mi comprensión corriente:
Considere un electrón y un positrón, separados por cierta distancia. Cada uno de ellos experimenta una fuerza de atracción entre sí, a través del campo electromagnético que producen. El medio real por el cual se transmite esta fuerza, el medio por el cual el electrón "conoce" al positrón, es por medio de un bosón de medida, en este caso el fotón. "El fotón es la partícula mediadora del campo EM". Literalmente tienes fotones moviéndose de un lado a otro entre el electrón y el positrón . Sirven como el medio real de transmisión de la transferencia de fuerza/energía/cantidad de movimiento y el intercambio entre las dos partículas. (Hago referencia a una ilustración que vi en un video que literalmente tenía una animación de fotones rebotando de un lado a otro, en su ejemplo, protones nucleares y sus electrones en órbita).
Creo que no puedo explicar la relación y la diferencia entre el campo de Higgs y el propio HB. Las explicaciones en las conferencias y los medios de comunicación parecen variar de "Con respecto a la dotación de masa, el HB lo hace todo" a "El campo de Higgs lo hace todo; el HB es solo una consecuencia teórica de la existencia del campo de Higgs; encontrar el HB es una fuerte confirmación de que el propio campo de Higgs existe".
¡Gracias!
El campo de Higgs es un campo escalar y sucede que el valor esperado de vacío de ese campo es distinto de cero en nuestro universo. Es este valor esperado de vacío de Higgs distinto de cero el que da a los fermiones elementales del modelo estándar de física de partículas su masa en reposo. Ahora bien, este campo de Higgs es un escalar, por lo que es como si hubiera un solo valor numérico que especifica la intensidad de este campo en todas partes del espacio.
Si piensas en este valor escalar como la profundidad del agua en una piscina, entonces el bosón de Higgs es como las olas en esa agua. Entonces, un bosón de Higgs causa pequeñas variaciones hacia arriba y hacia abajo en el valor de Higgs a medida que viaja por el espacio. Y como partícula, se necesitan 125 GeV de energía para crear el bosón de Higgs. Entonces, el bosón de Higgs solo se puede crear donde hay tanta energía disponible. Los rayos cósmicos que golpean la tierra tienen energías tan altas y mucho más altas, por lo que es ciertamente posible que los rayos cósmicos creen partículas del bosón de Higgs independientemente del LHC o cualquier otro acelerador de partículas humano. Sin embargo, estos Bosones de Higgs ciertamente no están bombardeando cada partícula todo el tiempo.
Sin embargo, creo que el Dr. Cox está hablando del valor esperado del vacío escalar de Higgs que llena todo el espacio. Eso es lo que le da a los fermiones elementales su masa en reposo, pero esto no es lo mismo que los Bosones de Higgs que fueron creados y detectados en el LHC. Así que creo que el Dr. Cox se estaba tomando algunas libertades para tratar de explicar esta física complicada a audiencias que no son físicas.
Es necesario distinguir entre partículas reales y virtuales. Los fotones responsables de la fuerza em son virtuales. Del mismo modo para los higgs. Se necesita mucha energía para crear un higgs no virtual, alrededor de 125 GeV.
aaron fi
franco