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Más allá del Bosón de Higgs

Futuro del Acelerador de Partículas LHC – Harry Cliff

Desmitificando el Bosón de Higgs – Leonard Susskind

El momento angular en mecánica cuántica es discretizado en unidades de Plank. Otro factor que tomar en cuenta son los campos en el vacío.

Una partícula elemental no puede tener una masa mayor a un “Plank mass” (alrededor de 1/100.000 parte de un gramo) ya que se convertiría en un agujero negro. La masa más pequeña es de 1.10-17 Plank Mass. El modelo estándard se separa en Fermions y Bosons. Los primeros que tienen masa: electrones, neutrinos y quarks. Los Bosones sin masa: Fotones, Gluones y W-Z.

Si se genera un campo eléctrico entre placas y dentro de este se ponen dos molécula de agua (dipolo), si tienen distinta orientación, una tendrá más energía que otra y por e=mc2, una tendrá más masa que otra (muy poco). Hablar de un campo eléctrico es equivalente a un “condensado” de cantidad indefinida de fotones. (es decir que si se saca o pone uno, no hace diferencia). Según la orientación del campo eléctrico, habrá el equivalente de polarización. Las moléculas de agua estarán entonces emitiendo y absorbiendo fotones sin modificar el medio.

Dirac: El electrón tiene spin y una orientación dada, este puede voltearse pero lo hará según su velocidad. Cuanto más se acerca a la velocidad de la luz, el tiempo le pasa más despacio y no hay cambios, también su masa aumenta. Finalmente la probabilidad de flip, es proporcional a la masa del electrón (rest mass + cinética). Cuando los electrones giran, según mano derecha o izquierda, tienen  tiene igual carga eléctrica pero diferente “zilch” (weak hypercharge emitido por los Bosones Z) de +1 o 0. Esta cantidad debe conservarse como en la carga eléctrica por lo que cuando el electrón se mueve flipeando de un estado a otro, debe compensarlo. Entonces cuando se flipea de 1 a 0, se debe emitir un Z Bosón al condensado y cuando se pasa de 0 a 1, se vuelve a tomar del condensado.

Cuando el Bosón de Higgs decae, puede crear cualquier par de partículas donde la probabilidad de que decaiga es proporcional a la masa de las partículas que crea donde las partículas pesadas están favorecidas. Al revés, un par electrón positrón pueden crear un Bosón de Higgs. Se lo entiende como una partícula bastante masiva, por lo que el par de partículas debe tener la suficiente energía para generarle la masa final. Debido a la poca masa del electrón, estos no son candidatos para formar bosones de Higgs, por lo que los candidatos son los pares de partículas pesadas (Top-anti Top Quark) pero requieren de mucha energía para lograrlo y los Top Quark decaen muy rápido en la naturaleza, de ahí la dificultad de encontrar el bosón de Higgs.

Finalmente para generar un Bosón de Higgs se generan gluones por colisión de protones y los gluones generados colisionan creando top quarks y estos últimos los bosones de Higgs. 127 veces la masa del protón.

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