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Aumenta la certeza del hallazgo del bosón de Higgs

Los últimos datos del CERN elevan a 5,9 sigma el nivel de confianza en el descubrimiento de la “partícula divina”


El pasado cuatro de julio, los científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas anunciaron, con un valor 5 sigma (altísimo en la escala de certeza), el descubrimiento de una nueva partícula, que podría ser el ansiado bosón de Higgs. Ahora, nuevos datos recopilados por los detectores ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) refuerzan la certeza del hallazgo, según reflejan dos artículos presentados a la revista especializada Physics Letters B.





Choque de protones en el detector CMS a 8 TeV, formando bosones Z que se desintegran en electrones (líneas verdes) y muones (rojas). Este evento es compatible con la desintegración de un bosón de Higgs del modelo estándar. Imagen: CMS-CERN. Fuente: SINC.
Choque de protones en el detector CMS a 8 TeV, formando bosones Z que se desintegran en electrones (líneas verdes) y muones (rojas). Este evento es compatible con la desintegración de un bosón de Higgs del modelo estándar. Imagen: CMS-CERN. Fuente: SINC.
El pasado cuatro de julio, los científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas anunciaron, con un valor 5 sigma (altísimo en la escala de certeza), el descubrimiento de una nueva partícula, que podría ser el ansiado bosón de Higgs.

Ahora, el CERN lo confirma con un nivel de confianza de 5,9 sigma, según artículos enviados a la revista Physics Letters B.

Los equipos de los detectores ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han presentado a dicha publicación los papers con los últimos datos en su búsqueda del bosón de Higgs, confirma el CERN en un comunicado.

Los investigadores aportan en sus trabajos más evidencias sobre la existencia de una nueva partícula tipo Higgs que las anunciadas a principios del mes pasado.

El cuatro de julio, los responsables de los dos equipos mostraron pruebas de la presencia de la nueva partícula, que podría ser el bosón de Higgs, en la región de masa alrededor de 126 gigaelectronvoltios (GeV) y con un nivel de significación del resultado de 5 sigma.

Probabilidad de error de uno entre 550 millones

En la escala que utilizan los físicos de partículas para describir la certeza de un descubrimiento, 1 sigma significa que los resultados podrían ser fluctuaciones aleatorias de los datos, 3 sigma se considera como una observación (era lo que tenían en diciembre de 2011, por ejemplo) y un resultado 5 sigma es un descubrimiento.

Este último valor implica tener una confianza de al menos el 99,99994% en el hallazgo, es decir, que los científicos se pueden equivocar con una probabilidad de solo el 0,00006%.

Pero ahora los investigadores del CERN han llegado más allá. Los resultados de la colaboración CMS confirman un nivel de significación de 5,8 sigma, y los del equipo ATLAS –a partir de los análisis de eventos donde la partícula tipo Higgs se desintegra en dos bosones W– alcanzan hasta los 5,9 sigma.

Este resultado muestra que solo hay una probabilidad entre 550 millones de que la señal que se ha registrado se hubiera originado en ausencia de un Higgs. Con este último anuncio se avanza en los resultados "preliminares" que el CERN presentó hace un mes.

Los cientificos confían en tener a finales de año una imagen más completa de la partícula gracias a los nuevos datos que vaya facilitando el LHC. El objetivo es determinar si se trata exactamente del bosón de Higgs del modelo estándar de la física de partículas, o de una versión algo diferente.

Referencias bibliográficas:

The ATLAS Collaboration, Submitted on 31 Jul 2012, Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC, Phys. Lett. B.

The CMS Collaboration, Submitted on 31 Jul 2012, Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC, Phys. Lett. B.


Jueves, 2 de Agosto 2012
SINC/T21
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Nota



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1.Publicado por Mariano el 02/10/2012 12:55
Para los comentaristas interesados en el conocimiento de la ciencia honesta.
El problema de la masa de los cuerpos está sin resolver desde hace 300 años, cuando Newton predijo su existencia. Además, las tres leyes del movimiento de Newton se limitan a describir los procesos tal y como se perciben, pero no explican las causas que los originan.
En la primera ley, Newton no explicó la causa por la cual, en ausencia de fuerzas exteriores, los cuerpos se desplazan con velocidad uniforme. La energía cinética constante es la causa del movimiento uniforme, pues los cuerpos en reposo no tienen energía cinética.
Richard P. Feynman reconoció que; «debido a que las propiedades específicas independientes que tiene la fuerza no fueron descritas por Newton o por persona alguna, la segunda ley de Newton es una ley incompleta.
Según la tercera ley de Newton, cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo, se cambia su estado de movimiento, y presenta una fuerza de oposición o reacción, que la física clásica atribuye a una misteriosa propiedad de los cuerpos que denomina inercia cuya causa es invisible. Sin embargo, Newton no explicó la causa de la aparición espontánea y misteriosa de las fuerzas de reacción opuestas, producidas cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo. Esta fuerza de reacción se manifiesta de varias formas. Por ejemplo, cuando un cuerpo móvil choca contra otro en reposo, absolutamente rígido, Newton estableció que la fuerza de reacción era ejercida por el propio cuerpo en reposo. Se puede aceptar que el cuerpo móvil que choca tiene energía cinética que ejerce una fuerza sobre el cuerpo que está en reposo, pero la fuerza de reacción opuesta no puede ser ejercida por el propio cuerpo rígido en reposo, ya que los cuerpos rígidos son inertes e incapaces de ejercer fuerzas opuestas por si mismos, pueslos cuerpos rígidos no tiene la virtud de extraer de su interior una fuerza que se opone a la acción exterior, pues cuando se ejerce una fuerza se aporta energía, pero el cuerpo rígido en reposo no puede aportar energía.
Sin embargo, no existen cuerpos absolutamente rígidos, pues todos los cuerpos son elásticos o deformables en mayor o menor grado. La deformación de un cuerpo elástico o deformable, en reposo o en movimiento, tiene que ser producida por dos fuerzas exteriores opuestas, ejercidas a los lados del cuerpo.
Existen procesos con los cuerpos deformables o elásticos en los que se aprecia claramente que la fuerza de oposición no es ejercida por el propio cuerpo elástico, sino que es ejercida desde el exterior, sobre el cuerpo elástico, por un agente invisible.
Se sabe que el rostro de los astronautas, acelerados por el cohete espacial en el despegue, se desplaza hacia atrás por efecto de la fuerza exterior de un agente invisible sobre el rostro del astronauta, que se opone a la fuerza que ejerce el cohete sobre el astronauta.
El cuerpo de un viajero se comprime contra el respaldo del asiento de un automóvil que está acelerando, por efecto de dos fuerzas opuestas: la fuerza del motor y la fuerza de dicho agente de oposición invisible. Un cuerpo elástico se alarga al hacerlo girar (el giro implica cambio de dirección de la velocidad o aceleración centrípeta) debido al efecto de dos fuerzas iguales y opuestas: la fuerza centrípeta y a la fuerza de oposición invisible. Esta fuerza invisible se denomina fuerza centrífuga que algunos autores consideran, erróneamente, una fuerza ficticia. Una fuerza como la centrífuga, que contribuye a la deformación del cuerpo elástico, no puede ser ficticia.
En el choque de un cuerpo móvil contra otro cuerpo, elástico o deformable, en reposo, el cuerpo en reposo se deforma, pero el agente que ejerce la fuerza exterior opuesta es invisible.
Sabemos que al comprimir o alargar un cuerpo elástico mediante dos fuerzas externas iguales y opuestas, el cuerpo se deforma, y las moléculas internas ejercen en los dos sentidos, fuerzas elásticas que se oponen a las dos fuerzas externas opuestas. Sin embargo, al ejercer una única fuerza externa, el cuerpo elástico se acelera y se deforma, de tal modo que una de las dos fuerzas elásticas se opone a la fuerza externa, pero la otra fuerza elástica tiene que oponerse a una fuerza exterior, que es invisible y opuesta a la fuerza exterior; es decir, en el espacio exterior, en el lado opuesto del cuerpo en donde se aplica la fuerza externa, tiene que existir un agente invisivble que ejerza una fuerza de oposición o de reacción, pero, entonces las partículas se aceleran a pesar de estar sometidas a dos fuerzas iguales y opuestas, contradicción que las leyes de Newton no resuelven, por lo cual, esas leyes no solo son meramente empíricas sino también incompletas.
Dado que la energía es la causa de la fuerza, el agente invisible exterior tiene que ser energía, es decir, el espacio exterior no está vacío sino lleno de energía invisible o energía oscura, que se comprime al iniciar el desplazamiento ejerciendo una fuerza de oposición, la cual, según la “Teoría Cuántica de la Energía Oscura” es la masa de las partículas. Cuando la energía del espacio comprimida alcanza una densidad lineal igual y opuesta a la fuerza externa, quie coincide con la fuerza de oposición o de reacción, la partícula se detiene, pero la energía contigua está sin comprimir, por lo que se repite el desplazamiento discreto en la energía del espacio, propagándose una onda que denomino “onda de desplazamiento”. Por consiguiente, la partícula, a pesar de estar sometida a dos fuerzas iguales y opuestas, realiza desplazamientos discretos y se acelera. Esta es la base de la "Teoría Cuántica del Movimiento" que explica la aparente contradicción en la que las partículas se aceleran a pesar de estar sometidas a dos fuerzas iguales y opuestas,
Este proceso tiene un cierto parecido con el bosón de Higgs, tal y como explica Alberto Casas, científico español, investigador del CSIC, que ha trabajado en el CERN (Centro Europeo de Física de Partículas de Ginebra), en el programa “La noche en 24 horas”, del canal de televisión“24H” del 30/03/2010 cuya transcripción es la siguiente:

Pregunta del periodista Vicente Vallés: ¿En qué consiste la partícula de Higgs?

Respuesta de Alberto Casas: “La partícula de Higgs es realmente la última pieza que queda por descubrir del modelo standard, pero es una partícula muy importante, pues dentro del modelo estándar hay una teoría para explicar cómo las particulas adquieren masa. Si esa teoría es correcta, debería existir esta partícula, el bosón de Higgs. ¿Qué es el bosón de Higgs?. La manera en que las partículas adquieren masa dentro del modelo standard, es más o menos la siguiente. Existe una conjetura de que existe un campo que lo llena todo absolutamente, incluso el vacío, como si fuera un líquido viscoso que lo llenara todo, de tal manera que las partículas al desplazarse en el vacía, realmente friccionan con ese líquido que sería el campo de Higgs, y esa fricción dificulta su movimiento y hace el efecto como si fuera una masa. Así es como entendemos como las partículas adquieren masa. Ahora nos podemos imaginar que en esa especie de líquido generamos ondas. Hacemos una perturbación y se generan ondas. Esas ondas serian precisamente el bosón de Higgs. Una de los objetivos esenciales del LHC es, con estas energías tan grandes, agitar el vacío de alguna manera, como sacarlo de su sitio, por decirlo así, producir esas ondas y observar el bosón de Higgs, Así que de alguna manera si se encuentra no es una partícula más, es una partícula que filosoficamente tiene implicaciones.”

Sin embargo, la teoría del bosón de Higgs no explica la contradicción del hecho de que las partículas se aceleran a pesar de estar sometidas a dos fuerzas iguales y opuestas.

Saludos cordiales,

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