La Física contemporánea a llegado a desarrollar un marco teórico en el que se pueden "sintetizar" todas las propiedades para tres de los cuatro tipos de interacción o fuerzas descubiertas: el Modelo Estándar de las partículas fundamentales. Este modelo es capaz de describir las interacciones debidas a la fuerza electromagnética y las de la interacción nuclear débil y fuerte partiendo de la base de un grupo de partículas que en sí se considera que son elementales, es decir, que no tienen subestructura ni están compuestas por otras, como son los quarks o el electrón, entre otras. Estas partículas se agrupan en una especie de tabla parecida a la tabla periódica de los elementos químicos y tiene asociada una expresión matemática que se basa en la Teoría Cuántica de Campos y una serie de parámetros obtenidos de diversas medidas, siendo capaz de predecir los resultados que se obtienen experimentalmente con extraordinaria precisión.
Sin embargo hemos puesto lo de sintetizar entre comillas ya que la teoría subyacente, la Teoría Cuántica de Campos, es tan abstracta, que una concepción descriptiva de la misma o su divulgación se hace muy difícil, para no solamente el neófito. De hecho, la expresión matemática que aglutina todo el cuerpo del Modelo Estándar según la Teoría Cuántica de Campos, no es muy compacta que digamos.
Las principales carencias de este esquema son dos: es incapaz de incorporar satistactoriamente la fuerza gravitatoria y solamente puede dar una explicación coherente a los fenómonos observados si se asume que las partículas que lo componen no tienen masa.
Pero los diferentes experimentos que se ha realizado en los aceleradores de partículas, no sólo han podido demostrar que la mayoría de estas partículas tienen masa (no la tienen los fotones y hasta hace poco se pensaba que no la tenían tampoco los gluones o los neutrinos), sino que se han podido "medir" sus masas en un rango de precisión considerable.
Lo primero que ha sorprendido es que el valor de la masa de las diferentes partículas que integran el Modelo Estándar no parece responder a ninguna relación. Todos los intentos teóricos o empíricos de cuadrar los valores de las masas en una fórmula o serie matemática han fracasado. Esto es algo parecido a lo que sucedía a principios del siglo XX con las líneas espectrales de los elementos químicos, las cuáles no parecían seguir ningún patrón ni mucho menos poderse explicar en base a una teoría compacta. Pero en poco más de 30 años la Física Cuántica consiguió describirlas con exactitud.
A dia de hoy existe una teoría no verificada experimentalmente y que cuenta tanto con partidarios como detractores que resuelve el problema de la masa basándose en un nuevo campo o fuerza fundamental que se conoce como campo de Higgs. Las partículas obtienen su masa por un proceso que se conoce como el mecanismo de Higgs y cuya comprensión está muy relacionada con la expresión matemática o lagrangiano del Modelo Estándar lo que lo hace técnicamente difícil explicar. Pero en lo más fundamental podemos decir que este mecanismo vuelve a poner en tela de juicio un concepto con el que científicos, filósofos y místicos se han debatido a lo largo de la Historia: el vacío. Según esta teoría el vacío estaría en realidad lleno de un campo, el campo de Higgs, el cuál debería tener asociado, al menos, una partícula virtual, el bosón de Higgs. Este campo sería constante y lo ocuparía todo, pero al carecer de carga eléctrica, carga de sabor y carga de color, no interactuaría con ninguna de las demás partículas a través de las interacciones electromagnéticas o nucleares, con lo que no sería detectable. Esto podría dar explicación de gran parte de la materia oscura del Universo.
Uno de los objetivos principales de los físicos de partículas actuales es poder generar en un experimento tal cantidad de energía que sea posible crear, aunque sólo sea en una fracción muy pequeña de segundo, la partícula real de Higgs, cuya presencia se podría deducir por sus productos de desintegración y las propiedadades de éstos.
Esta búsqueda es la que ha justificado la creación del último megaexperimento del CERN: el LHC (Large Hadron Collider). Con un presupuesto sin precedentes, el anillo acerelador de 27 Km de circumferencia y sus cuatro detectores, instalados a 100 metros bajo tierra, cual torres de Babel subterráneas de la ciencia moderna, dan trabajo a miles de físicos e ingenieros de todo el mundo en unas condiciones económicas exquisitas, por lo que algunos dan por llamar al bosón de Higgs como la "partícula de oro", en contraposicón con aquellos que la bautizaron como "la partícula de Dios", al pretender que su hallazgo podría propiciar la consecución de una teoría cerrada que conseguiría explicarlo todo. Que pronto se ha olvidado gran parte de la comunidad científica de la palabras de Laplace en el siglo XIX en las que también alardeaba de que si le dieran la posición y el momento de todas las partículas del Universo sería capaz de predecir con exactitud cualquier instante pasado o futuro. El posterior principio de incertidumbre de Heisenberg de la Física Cuántica o las teorías del caos darían al traste con semejante fanfarronería.
Para poder asegurar el descubrimiento de una nueva partícula, como sería el caso del bosón de Higgs, hay que acumular suficiente estadística. Esto se basa en que la probabilidad de que en una de las millones de colisiones de protones que tienen lugar en el LHC se produzca un bosón de Higgs es muy baja, pero no nula, según el modelo teórico. Y en que no es suficiente un evento para que sea concluyente el hallazgo, ya que la generación de otras partículas fundamenteles podría dar lugar a trazas parecidas. En base a eso el CERN hizo la estimación el año pasado de que se dispondría de suficiente estadística para decir si se ha descubierto esta partícula para diciembre de 2012.
Por último y para contrastar, en lugar de mirar al futuro, echaremos la vista unos cuantos miles de años hacia atrás para ver lo que ha quedado escrito en las Upanishads para explicar el origen de la masa y la materia. En fin, el tiempo al Tiempo.
"Energizando la conciencia, Brahma se hizo masa; así nació la materia Y de esta materia la Vida, la Mente y los mundos." Sin embargo hemos puesto lo de sintetizar entre comillas ya que la teoría subyacente, la Teoría Cuántica de Campos, es tan abstracta, que una concepción descriptiva de la misma o su divulgación se hace muy difícil, para no solamente el neófito. De hecho, la expresión matemática que aglutina todo el cuerpo del Modelo Estándar según la Teoría Cuántica de Campos, no es muy compacta que digamos.
Las principales carencias de este esquema son dos: es incapaz de incorporar satistactoriamente la fuerza gravitatoria y solamente puede dar una explicación coherente a los fenómonos observados si se asume que las partículas que lo componen no tienen masa.
Pero los diferentes experimentos que se ha realizado en los aceleradores de partículas, no sólo han podido demostrar que la mayoría de estas partículas tienen masa (no la tienen los fotones y hasta hace poco se pensaba que no la tenían tampoco los gluones o los neutrinos), sino que se han podido "medir" sus masas en un rango de precisión considerable.
Lo primero que ha sorprendido es que el valor de la masa de las diferentes partículas que integran el Modelo Estándar no parece responder a ninguna relación. Todos los intentos teóricos o empíricos de cuadrar los valores de las masas en una fórmula o serie matemática han fracasado. Esto es algo parecido a lo que sucedía a principios del siglo XX con las líneas espectrales de los elementos químicos, las cuáles no parecían seguir ningún patrón ni mucho menos poderse explicar en base a una teoría compacta. Pero en poco más de 30 años la Física Cuántica consiguió describirlas con exactitud.
A dia de hoy existe una teoría no verificada experimentalmente y que cuenta tanto con partidarios como detractores que resuelve el problema de la masa basándose en un nuevo campo o fuerza fundamental que se conoce como campo de Higgs. Las partículas obtienen su masa por un proceso que se conoce como el mecanismo de Higgs y cuya comprensión está muy relacionada con la expresión matemática o lagrangiano del Modelo Estándar lo que lo hace técnicamente difícil explicar. Pero en lo más fundamental podemos decir que este mecanismo vuelve a poner en tela de juicio un concepto con el que científicos, filósofos y místicos se han debatido a lo largo de la Historia: el vacío. Según esta teoría el vacío estaría en realidad lleno de un campo, el campo de Higgs, el cuál debería tener asociado, al menos, una partícula virtual, el bosón de Higgs. Este campo sería constante y lo ocuparía todo, pero al carecer de carga eléctrica, carga de sabor y carga de color, no interactuaría con ninguna de las demás partículas a través de las interacciones electromagnéticas o nucleares, con lo que no sería detectable. Esto podría dar explicación de gran parte de la materia oscura del Universo.
Uno de los objetivos principales de los físicos de partículas actuales es poder generar en un experimento tal cantidad de energía que sea posible crear, aunque sólo sea en una fracción muy pequeña de segundo, la partícula real de Higgs, cuya presencia se podría deducir por sus productos de desintegración y las propiedadades de éstos.
Esta búsqueda es la que ha justificado la creación del último megaexperimento del CERN: el LHC (Large Hadron Collider). Con un presupuesto sin precedentes, el anillo acerelador de 27 Km de circumferencia y sus cuatro detectores, instalados a 100 metros bajo tierra, cual torres de Babel subterráneas de la ciencia moderna, dan trabajo a miles de físicos e ingenieros de todo el mundo en unas condiciones económicas exquisitas, por lo que algunos dan por llamar al bosón de Higgs como la "partícula de oro", en contraposicón con aquellos que la bautizaron como "la partícula de Dios", al pretender que su hallazgo podría propiciar la consecución de una teoría cerrada que conseguiría explicarlo todo. Que pronto se ha olvidado gran parte de la comunidad científica de la palabras de Laplace en el siglo XIX en las que también alardeaba de que si le dieran la posición y el momento de todas las partículas del Universo sería capaz de predecir con exactitud cualquier instante pasado o futuro. El posterior principio de incertidumbre de Heisenberg de la Física Cuántica o las teorías del caos darían al traste con semejante fanfarronería.
Para poder asegurar el descubrimiento de una nueva partícula, como sería el caso del bosón de Higgs, hay que acumular suficiente estadística. Esto se basa en que la probabilidad de que en una de las millones de colisiones de protones que tienen lugar en el LHC se produzca un bosón de Higgs es muy baja, pero no nula, según el modelo teórico. Y en que no es suficiente un evento para que sea concluyente el hallazgo, ya que la generación de otras partículas fundamenteles podría dar lugar a trazas parecidas. En base a eso el CERN hizo la estimación el año pasado de que se dispondría de suficiente estadística para decir si se ha descubierto esta partícula para diciembre de 2012.
Por último y para contrastar, en lugar de mirar al futuro, echaremos la vista unos cuantos miles de años hacia atrás para ver lo que ha quedado escrito en las Upanishads para explicar el origen de la masa y la materia. En fin, el tiempo al Tiempo.
Mundaka Upanishad 1.1.8
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