¿Se descubrió el bosón de Higgs?

Answer 1

La respuesta es esencialmente sí . La probabilidad de que una partícula similar a Higgs haya sido descubierta es del 99.99997% (que es el significado de 5 [math] \ sigma [/ math]). Si consideramos que es esencialmente del 100%, el LHC ha descubierto el “Higgs”, o al menos por lo menos podemos decir que el LHC ha descubierto una partícula neutral con una masa muy cercana a la masa de Higgs esperada y con algunas propiedades. Muy similar a las propiedades de partículas de Higgs esperadas.

El modelo estándar de la física de partículas (que ha tenido un éxito espectacular) predijo durante mucho tiempo que existiría una partícula de Higgs. El Higgs, de hecho, es la única partícula predicha del Modelo Estándar que no se ha encontrado. El modelo estándar hace muchas predicciones sobre las propiedades detalladas de la partícula de Higgs, como todos los números cuánticos y todos los modos de descomposición de la partícula. Lo único que el modelo estándar no predice exactamente es la masa de la partícula de Higgs. Esto se debe a que la masa del Higgs es esencialmente uno de los parámetros de entrada del Modelo Estándar. Las restricciones basadas en experimentos anteriores han establecido límites superiores e inferiores en la masa de Higgs, pero el valor exacto de la masa no se predijo con exactitud. Así que ahora, con los resultados de LHC, sabemos que la masa de Higgs es [math] 125.3 \ pm 0.6 [/ math] GeV: este valor está dentro del rango esperado de los límites superior e inferior de la masa de Higgs.

¿Cómo sabemos que esta partícula recién descubierta es el bosón de Higgs buscado durante tanto tiempo? La evidencia es que la masa medida está en el rango permitido para los Higgs, los tres modos de descomposición que se han medido aproximadamente ([math] \ gamma \ gamma, WW [/ math] y [math] ZZ [/ math]) son De acuerdo con las predicciones del Modelo estándar y estas desintegraciones implican, además, que la partícula debe tener una carga de 0 y debe ser un bosón. Todas estas propiedades encajan con las propiedades predichas del Higgs y no hay otras partículas bien predichas que tengan estas propiedades. Así que la evidencia es convincente, pero no abrumadora, de que esta partícula recién descubierta es, de hecho, la partícula de Higgs Boson buscada durante mucho tiempo.

¡Si se confirma completamente, esta partícula será la primera (y quizás única?) Partícula elemental de bosón escalar que se haya descubierto! Boson significa que el espín de la partícula es un número entero (mientras que los fermiones tienen un giro de media integral), escalar significa que el espín es exactamente 0 y elemental significa que la partícula no está hecha de múltiples partículas constituyentes: el núcleo del átomo de helio (el partícula alfa) es un ejemplo de un bosón escalar pero no es una partícula elemental, ya que está formada por dos protones y dos neutrones (por supuesto, incluso los protones y los neutrones son partículas compuestas hechas de quarks y gluones)

Aunque el modelo estándar ha tenido un éxito espectacular, hace tiempo que se sabe que tiene que haber una nueva física más allá del modelo estándar. Por ejemplo, el Modelo Estándar no explica por qué hay tanta materia ordinaria (electrones, protones y neutrones) en el universo; si el Modelo Estándar fuera exactamente correcto, no existiríamos porque solo habría una pequeña cantidad de materia ordinaria en nuestro universo Por lo tanto, durante mucho tiempo, los físicos de partículas experimentales han estado buscando desviaciones del Modelo Estándar para darnos orientación sobre cómo diseñar una mejor teoría del universo. Hasta el momento solo se han encontrado desviaciones muy pequeñas y estas desviaciones aún no han permitido comprender por qué la materia ordinaria es tan abundante.

En los próximos 6 meses (a unos pocos años), muchas más de las propiedades predichas del Modelo Estándar de esta partícula de “Higgs” recién descubierta se medirán en el LHC. Esto tiene a los físicos de partículas tanto teóricos como experimentales muy entusiasmados ya que la esperanza es que algunas de estas propiedades no estén de acuerdo con las predicciones del Modelo Estándar. Todos deseamos un poco de desacuerdo con las predicciones del Modelo Estándar, ya que nos dará una guía sobre cómo se debe modificar el Modelo Estándar para llegar a una mejor teoría que nos permita hacer mejores explicaciones y predicciones de las propiedades del universo. ¡El resultado más decepcionante será si todas las propiedades medidas del Higgs coinciden exactamente con las predicciones del Modelo estándar de Higgs! La emoción viene de tener un área completamente nueva en la física de partículas donde las predicciones del Modelo Estándar pueden ser confirmadas o corregidas.

Es por eso que la segunda oración de esta respuesta dice que se ha descubierto una partícula “similar a Higgs”; esperamos que tenga algunas, pero no todas , las propiedades de la partícula de Higgs del Modelo Estándar.

Answer 2

Ha sido una realidad desde 2012.

Así es como comprobamos la existencia de nuevas partículas. Alerta de spoiler: no los observamos directamente. Si la partícula no tiene propiedades electromagnéticas distintas (como los electrones y los fotones), ¡no podemos observarlas directamente!

Nuestro conocimiento de la física de partículas se rige por el Modelo estándar: una teoría inmensa que describe todas las interacciones entre partículas. Muchas interacciones entre partículas dependen del azar: tome el bosón Z, por ejemplo:

1. El 10% de las veces su decaimiento es en pares de leptón-antileptón
2. 20% de las veces su descomposición es en pares de neutrino-antineutrino
3. 70% de las veces su decaimiento es en pares de antiquark de quark [1]

¡El modelo estándar nos da todas estas posibilidades para la descomposición de las partículas!

En un acelerador de partículas, usamos partículas de alta energía para crear muchas partículas diferentes. Luego medimos sus productos de descomposición.

El modelo estándar predice un cierto conjunto de productos de desintegración. Para algunas colisiones, podría predecir un millón de fotones para energías de 1 KeV – 100 Kev, o mil muones con energías de 1 GeV – 40 GeV.

Entonces, en un acelerador de partículas, dejamos que muchas partículas colisionen y luego medimos el resultado. Luego lo comparamos con las predicciones establecidas por el modelo estándar.

En 2012, hubo una discrepancia en los datos de LHC en el CERN. Cuando miramos los datos, simplemente hubo demasiada actividad a 125 GeV. Cuando observamos qué causó este pico de 125 GeV, resultó ser una partícula que no pudimos ver; pero pudimos ver sus productos de descomposición: pares de fotones, pares de W-boson y pares de Z-boson.

¿Adivinen qué teoría predijo una partícula de alrededor de 125 GeV, que podría descomponerse en pares de fotones, bosones W o bosones Z?

La partícula de Higgs! Su existencia desde entonces ha sido considerada como probada experimentalmente .

De manera similar, pensamos que habíamos visto una nueva partícula alrededor de 750 GeV el año pasado, pero resultó ser una coincidencia. Eso es lo que sucede cuando trabaja con procesos dictados por el azar y no puede usar la observación directa. Pero hemos visto tantas decaimientos de partículas de Higgs a partir de 2017, que estamos bastante seguros de que no estamos equivocados con los Higgs.

Notas al pie

[1] Masterclasses de Física Internacional

Answer 3

Así que aquí están los datos reales de las pruebas de Higgs. Hey, no están 99% seguros de que el higgs funciona como se anuncia.

Encontraron algo, sí, pero sus datos esperados y sus datos observados son muy diferentes. Si esto fuera psicología, sería una desviación aceptable.

Sin embargo, esto es física. Están promocionando esto como un éxito para los legos para que puedan realizar más pruebas y descubrir qué salió mal, mientras siguen obteniendo financiamiento. El jurado aún está deliberando sobre este mecanismo de donación masiva.

Answer 4

Es casi seguro que se ha descubierto un bosón de Higgs: los nuevos resultados indican que la nueva partícula es un bosón de Higgs.

Podría haber muchos bosones de Higgs diferentes. Se hizo un descubrimiento de partículas, y se ajusta a las características esperadas de los bosones de Higgs.

Los físicos de partículas han aprendido a ser muy cuidadosos al anunciar descubrimientos, y este descubrimiento no se anunció hasta que la evidencia fue tal que hubo menos de una posibilidad en un millón de que los datos correspondieran a algo más que a un Bosón de Higgs. De hecho, los equipos en dos detectores completamente diferentes obtuvieron grados de confianza similares de manera independiente. Cada uno evaluó la incertidumbre en el rango de uno en un millón.

En este momento, las posibilidades de que se hayan equivocado son menos de uno en diez millones.

Answer 5

El bosón de Higgs supuestamente fue descubierto en 2012.

Pero, primero, un poco de historia sobre cómo surgió la partícula de Higgs, también conocida como ‘partícula de Dios’. En 1964, cuando se estaba desarrollando el Modelo Estándar, se encontró que sus ecuaciones fallan si sus partículas fundamentales tienen masa intrínseca. Entonces, postularon que fueron creados sin masa e inventaron el mecanismo de Higgs para dar masa a esas partículas que interactúan con un campo de Higgs que impregna el universo. Los que no lo hacen, permanecen sin masa. El mediador del campo de Higgs es el bosón de Higgs.

Einstein describió la energía como una masa que puede deformar el espacio-tiempo, es decir, la masa gravitacional. También demostró que los cuantos de energía, descubiertos por Max Plank, son en realidad partículas llamadas fotones que forman energía. Por lo tanto, los fotones tienen una masa gravitatoria que está en desacuerdo con el Mecanismo de Higgs: los fotones no interactúan con el campo de Higgs y, por lo tanto, permanecen sin masa.

Por lo tanto, el Mecanismo de Higgs es falso, lo que significa que el campo de Higgs y su bosón no existen. Entonces, los científicos tienen evidencia experimental de algo que no existe. Se podría decir que Dios puede existir, pero la ‘Partícula de Dios’ ciertamente no existe. Sean Caroll grabó un video que ‘Dios no es una buena teoría’:

Pienso que el Modelo Estándar no es una buena teoría, y eso es un poco moderado.

Answer 6

¡Se ha observado el bosón de Higgs! Si se confirma, la respuesta es sí!

Joe Incandela de CMS apareció en un video que se lanzó accidentalmente antes de la fecha de lanzamiento oficial del 4 de julio de 2012:

Hemos observado una nueva partícula. Tenemos pruebas bastante sólidas de que hay algo allí. Sus propiedades todavía nos van a llevar un poco de tiempo. Pero podemos ver que decae a dos fotones, por ejemplo, lo que nos dice que es un bosón, es una partícula con un giro entero. Y sabemos que su masa es aproximadamente 100 veces la masa del protón. Y esto es muy significativo. Esta es la partícula de este tipo más masiva que existe, si confirmamos todo esto, y creo que lo haremos.

• http://www.telegraph.co.uk/scien …

Answer 7

El CERN celebró un seminario el 4 de julio de 2012. En el seminario, se anunció que se había descubierto una partícula de bosón en una masa de 125.3 +/- 0.6 GeV con un nivel sigma de 5, que se clasifica como un descubrimiento. Lo más probable es que la nueva partícula sea el Bosón de Higgs, pero el CERN no lo confirmará, ya que aún está por descubrir si esta partícula tiene las mismas características que la de Higgs.

En otras palabras, lo han encontrado bastante.

Answer 8

El bosón de Higgs es una partícula artificial, “hecha por el hombre”. Su “descubrimiento” no está probando directamente la existencia del campo de Higgs. https://www.researchgate.net/pub …