domingo, 22 de julio de 2012


Posted: 16 Jul 2012 04:54 AM PDT
Referencia: HuffingtonPost.com ,
Autor: Victor Stenger, 14 julio 2012

Con todo este alboroto que últimamente se ha generado sobre el tan buscado bosón de Higgs, a menudo se oye comentar que es responsable de la masa del universo. Esto no es cierto. Suponiendo que exista, el bosón de Higgs sería realmente responsable de tan sólo una pequeña fracción de la masa total del universo.

Esto no quiere decir que el bosón de Higgs no sea importante. El principal papel de Higgs, en el modelo estándar de partículas elementales, es prever la ruptura de simetría de la fuerza electrodébil unificada para dar masa a los bosones débiles y la división de la fuerzas electromagnética y la nuclear débil. También daría masa a otras partículas elementales. Si las partículas elementales no tuviesen masa, todas se moverían a la velocidad de la luz y nunca se unirían para formar cosas como estrellas, animales, o a ti y a mi.

Sin embargo, la masa del universo, no es simplemente la suma de las masas de las partículas elementales que constituyen la materia. Einstein ya demostró que la masa de un cuerpo es igual a su energía en reposo. Si un objeto no es elemental, sino compuesto por partes, entonces su energía en reposo, en su conjunto, será la suma de toda la energía de las partes que lo integran. Esta suma incluirá la energía cinética y la potencial de las partes, además de su energía en reposo individual.

Ahora bien, en la experiencia normal de cualquier cuerpo, como puede ser la del gato de su vecino, las energías cinética y potencial de sus partes son pequeñas en comparación con su energía en reposo. De esta manera, a efectos prácticos, la masa total del gato es igual a la suma de las distintas masas de sus partes integrantes.

Esto es cierto incluso a escala microscópica. La masa de los elementos químicos son, por lo general, de miles de MeV (millones de electrón-voltios, en unidades de energía), mientras que la energía cinética y vinculante son unas pocas decenas de electrón-voltios. Sólo cuando se llega a los núcleos de los elementos químicos podemos hablar de energías cinética y potencial, que son las fracciones mensurables de su energía en reposo.

Dentro de los núcleos, tenemos los nucleones (protones y neutrones) que están a su vez compuestos de quarks. Dado que los quarks no aparecen como partículas libres aparte de los nucleones, sus masas deben estimarse a partir de estudiar los efectos de las interacciones mutuas sobre la masa y otras propiedades de los nucleones, además de otras partículas que también están compuestos de quarks. Afortunadamente, solamente hay seis tipos de quarks, sin embargo, hay cientos de partículas compuestas por estos quarks que pueden proporcionar datos que ayudan a definir las propiedades de los quarks. Mediante el uso de las supercomputadoras, los físicos han obtenido estimaciones fiables de las masas de los quarks. El resultado: la masa de los quarks en el interior de un protón o un neutrón constituyen sólo el 1 por ciento de su masa.

Los objetos familiares, para la mayoría de nosotros, incluso para la mayoría de los científicos, tienen masas que están básicamente dadas por el número de protones y neutrones que contienen. Por lo tanto, podemos decir que, sólo el 1 por ciento de la masa surge por la masa de los quarks. Además, lo normal es que esto, en sí mismo, sólo llegue al 5 por ciento de la masa total del universo.

Ahora, ¿dónde nos deja esto al señor Higgs? Mientras que el mecanismo de Higgs nos da la masa de las partículas elementales, otros procesos pueden contribuir a la masa de los quarks. No necesito entrar en ello. Incluso si toda la masa de un quark viniese del mecanismo de Higgs, la contribución de éste a la masa del universo sería menor de una parte por 2.000.


- Imagen: El País|EFE

Fuente:  Bitnavegantes, Pedro Donaire 
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1 comentario:

Reinhardt dijo...

La masa de los quarks me hace pensar en lo que le comentaba en un artículo anterior, que la masa y por ende la materia debe estar constituida por quantuns de masa que interaccionan con otras fuerzas fundamentales como el magnetismo, la gravedad y la "energía" para formar y organizar la materia.