Bosones

Bosones son las partículas que transmiten las fuerzas de interacción

Transcurrieron casi 100 años, desde el descubrimiento del electrón (1897) hasta el descubrimiento del quark top (1995), para que el mundo científico tuviera una clasificación bastante satisfactoria de las partículas elementales que componen la materia.

En la teoría estándar, actualmente aceptada de forma generalizada, se considera que existen 3 familias de partículas. Hay pruebas convincentes de que no existe una cuarta familia.

La primera familia está formada por electrones, quarks up, quarks down y neutrinos electrónicos. Toda la materia del universo: estrellas, Sol, planetas, Tierra, animales, árboles, insectos y nosotros mismos, nuestro cerebro, nuestra sangre, está constituida solamente por estos cuatro elementos que forman la familia del electrón.

Todos estos constituyentes básicos de la materia, interactúan entre sí mediante la acción de 4 fuerzas (fuerza débil, fuerza nuclear fuerte, fuerza de gravedad y fuerza electromagnética). Se denominan fermiones.

Pero ¿qué son estas fuerzas y cómo actúan? Se ha postulado que estas fuerzas se transmiten por medio de otras partículas denominadas bosones. Algunos de estos bosones ya han sido identificados y encontrados. Otros, como el bosón Higgs, se han postulado pero todavía no ha sido posible detectarlos.

La denominación "bosón" fue dada en honor al físico indio Satyendra Nath Bose. Pulse encima del nombre o de la imagen, para saber más acerca de este notable científico.

Las partículas portadoras de fuerza, los bosones tienen espín 1; sin embargo, se espera que el gravitón, que también es un bosón, tenga espín 2.

En cambio los fermiones se caracterizan por tener espín semi-entero (1/2, 3/2,...).

Nath Bose
Satyendra Nath Bose (1894-1974)

Resumiendo lo anterior, en la teoría estándar las partículas elementales de la naturaleza han sido clasificadas en dos tipos: fermiones (que son las partícula constitutivas de la materia) y bosones (que son las partículas que transmiten las fuerzas de interacción entre los fermiones).

Hasta ahora ha sido posible detectar 5 bosones:
- fotón γ,
- bosón Z,
- bosón W+,
- bosón W-
- y el gluón g.

El sexto bosón previsto en la teoría, el bosón Higgs, no ha sido detectado todavía, pero se lo busca denodadamente.

Se espera que el gran colisionador de hadrones del CERN en la frontera francosuiza, el acelerador de partículas más grande y potente jamás construido, brinde una mejor oportunidad de encontrar el bosón de Higgs.

Excelente explicación del bosón de Higgs. Video de 3:27 minutos en inglés, subtitulado en castellano. Pulse aquí para ver el video.

Pulse encima de los nombres para leer más acerca del CERN y del LHC.

Peter Higgs
Peter Higgs, nacido en 1929.

Fotón γ: tiene carga eléctrica 0 y masa 0. Es el cuanto de luz, es portador del electromagnetismo, actúa sobre partículas cargadas eléctricamente y su alcance es ilimitado.

Bosón Z: tiene carga eléctrica 0 y masa de 91 GeV. Es el mediador de la interacción débil, no altera la identidad de las partículas y su alcance es de 10-18metros.

Bosones W: tienen carga eléctrica +1 ó -1 y masa de 80,4 GeV. Son mediadores de la interacción débil, modifican el sabor de las partículas y su alcance es de 10-18metros.

Gluones γ: hay 8 especies de gluones γ. Tienen carga eléctrica 0 y masa de 91 GeV. Son los portadores de la fuerza fuerte, actúan sobre los quarks y otros gluones dando origen a protones, neutrones y formando con ellos los núcleos atómicos. Su alcance es sumamente pequeño, de 10-18metros.

Entrevista del 16 de diciembre de 2011, a Albert de Roeck (Jefe de Análisis del CMS, uno de los experimentos del CERN empeñados en encontrar el bosón de Higgs) quien afirma que el bosón de Higgs puede ser una puerta de entrada hacia nuevas dimensiones. Por qué los objetos tienen masa? Para ayudar a averiguarlo, el CERN ha construido el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), la acelerador de partículas más potente creado hasta ahora por el hombre .
El LHC investiga la explicación más aceptada según la cual la masa surge de partículas ordinarias que atraviesan un campo omnipresente pero invisible de partículas virtuales de Higgs. Pulse aquí para leer la entrevista.

Noticia del 6 de noviembre de 2012. El bosón de Higgs no lo explica todo, pero me ha cambiado la vida.
En una conferencia que dio el 6 de noviembre de 2012, el físico británico Peter Higgs afirmó que el bosón que lleva su nombre, que formuló en 1964 y que fue hallado el pasado 4 de julio, "no lo explica todo", aunque abre camino a nuevas investigaciones sobre el cosmos. Reconoció que esta "higgsteria" le ha cambiado la vida y que no le gusta nada que a este bosón se le llame la partícula de Dios, porque esto confunde a la gente. Pulse aquí para leer toda la noticia.

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