bosón de Higgs , también llamado Partícula de Higgs , partícula que es la partícula portadora, o bosón, del campo de Higgs, un campo que impregna el espacio y dota de masa a todas las partículas subatómicas elementales a través de sus interacciones con ellas. El campo y la partícula, que lleva el nombre de Peter Higgs de la Universidad de Edimburgo, uno de los físicos que en 1964 propuso por primera vez el mecanismo, proporcionaron una prueba comprobable. hipótesis para el origen de la masa en partículas elementales. En popular cultura el bosón de Higgs a menudo se llama la partícula de Dios, después del título del físico Nobel Leon Lederman La partícula de Dios: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta? (1993), que contenía la afirmación del autor de que el descubrimiento de la partícula es crucial para una comprensión final de la estructura de la materia.
Detección del bosón de Higgs Evento registrado en 2012 por el detector Compact Muon Solenoid (CMS) en el Gran Colisionador de Hadrones en colisiones protón-protón a una energía de centro de masa de 8 teraelectrones voltios (TeV). En este caso, hubo un par de bosones Z, uno de los cuales se descompuso en un par de electrones (líneas verdes y torres verdes) mientras que el otro bosón Z se descompuso en un par de muones (líneas rojas). La masa combinada de los dos electrones y los dos muones fue cercana a 126 GeV. Esto implica que se estaba produciendo una partícula de masa de 126 GeV y posteriormente decayendo a dos bosones Z, exactamente como se esperaba si la partícula observada fuera el bosón de Higgs. CERN 2012
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Sepa por qué el bosón de Higgs está incluido en el modelo estándar junto con partículas como electrones, fotones y quarks. Una explicación de por qué el bosón de Higgs está incluido en el modelo estándar. MinutePhysics (socio editorial de Britannica) Ver todos los videos de este artículo
Aprenda cómo el campo de Higgs da masa a las partículas Una explicación de cómo el campo de Higgs da masa a las partículas. MinutePhysics (socio editorial de Britannica) Ver todos los videos de este artículo
El campo de Higgs es diferente de otros campos fundamentales, como el campo electromagnético, que subyacen a las fuerzas básicas entre partículas. Primero, es un campo escalar; es decir, tiene magnitud pero no dirección. Esto implica que su portador, el bosón de Higgs, tiene un intrínseco momento angular, o espín, de 0, a diferencia de los portadores de los campos de fuerza, que tienen espín. En segundo lugar, el campo de Higgs tiene la propiedad inusual de que su energía es mayor cuando el campo es cero que cuando es distinto de cero. Por lo tanto, las partículas elementales adquirieron sus masas a través de interacciones con un campo de Higgs distinto de cero solo cuando el universo se enfrió y se volvió menos enérgico como consecuencia de la Big Bang (la hipotético explosión primordial en la que se originó el universo). La variedad de masas que caracterizan a las partículas subatómicas elementales surge porque diferentes partículas tienen diferentes fuerzas de interacción con el campo de Higgs.
El mecanismo de Higgs tiene un papel clave en la teoría electrodébil, que unifica las interacciones a través de la fuerza débil y la fuerza electromagnética. Explica por qué los portadores de la fuerza débil, las partículas W y las partículas Z, son pesados, mientras que el portador de la fuerza electromagnética, el fotón, tiene una masa de cero. La evidencia experimental del bosón de Higgs es una indicación directa de la existencia del campo de Higgs. También es posible que haya más de un tipo de bosón de Higgs. Los experimentos buscaron el bosón de Higgs masivo en los colisionadores de aceleradores de partículas de mayor energía, en particular el Tevatron en el Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi y el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN (Organización Europea de Investigación Nuclear). El 4 de julio de 2012, los científicos del LHC anunciaron que habían detectado una señal interesante que probablemente provenía de un bosón de Higgs con una masa de 125-126 gigaelectrones voltios (mil millones de electronvoltios; GeV). Se necesitaban más datos para confirmar definitivamente esas observaciones, y dicha confirmación se anunció en marzo de 2013. Ese mismo año Higgs y el físico belga François Englert (que también había propuesto el mecanismo de Higgs) compartieron el Premio Nobel de Física.
Producción del bosón de Higgs Una de las cuatro formas más importantes en las que los bosones de Higgs se producen y luego se desintegran en el colisionador del Gran Hadrón. Dos protones en colisión emiten cada uno un bosón W. Los dos bosones W chocan para producir el bosón de Higgs, que a su vez se desintegra en dos bosones Z, cada uno de los cuales luego se desintegra en un electrón más positrón o muón más antimuón. Encyclopædia Britannica, Inc.
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