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Fsica, El modelo estndar; La perfeccinimperfecta.

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Fsica, El modelo estndar; La perfeccin imperfecta.

Me refiero al Modelo estndar y, algunos han llegado a creer que slo faltan algunos detalles tcnicos y, conellos, la fsica terica est acabada. Tenemos un modelo que engloba todo lo que deseamos saber acerca denuestro mundo fsico. Qu ms podemos desear?

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Bueno, lo que hasta el momento hemos logrado no est mal del todo pero, no llega, ni con mucho, a laperfeccin que la Naturaleza refleja y que, nosotros perseguimos sin llegar a poder agarrar sus mltiplesentrecijos y parmetros que conforman ese todo en el que, sin niguna clase de excusas, todo debe encajary, de momento, no es as.

Es cierto que, el Modelo estndar es casi (en algunos momentos), pero no permanentemente, perfecto. En primerlugar, podramos empezar a quejarnos de las casi veinte constantes que no se pueden calcular. Pero si estafuese la nica queja, habra poco que hacer. Desde luego, se han sugerido numerosas ideas para explicar elorigen de estos nmeros y se han propuesto varias teoras para predecir sus valores. El problema con todasestas teoras es que los argumentos que dan nunca llegan a ser convincentes.

Por qu se iba a preocupar la Naturaleza de una frmula mgica si en ausencia de tal frmula no hubieracontradicciones? Lo que realmente necesitamos es algn principio fundamental nuevo, tal como el proncipio de la


relatividad, pero nos resistimos a abandonar todos los dems principios que ya conocemos; esos, despus detodo, han sido enormemente tiles en el descubrimiento del Modelo estndar! una herramienta que posibilitado atodos los fsicos del mundo, construir sus trabajos en ese fascinante mundo de la mecnica cuntica, dondepartculas infinitesimales interactan con las fuerzas y podemos ver, como se comporta la materia endeterminadas circunstancias. El mejor lugar para buscar nuevos principios es precisamente donde se encuentranlos puntos dbiles de la presente teora.

La regla universal en la fsica de partculas es que cuando las partculas chocan con energas cada vez mayores,los efectos de las colisiones estn determinados por estructurtas cada vez menores, ms pequeas en elespacio y en el tiempo. Supongamos por un momento que tenemos a nuestra disposicin un Acelerador dePartculas 10.000 veces ms potente que el LHC, donde las partculas pueden adquirir esas tantas veces msenergas de las alcanzadas actualmente. Las colisiones que tendran lugar nos diran algo acerca de los detallesestructurales de esas partculas que ahora no conocemos, que seran mucho ms pequeos que los que ahorapodemos contemplar. En este punto se me ocurre la pregunta: Seguira siendo correcto el Modelo estndar? O,por el contrario, a medida que nos alejemos en las profundidades de lo muy pequeo, tambin sus normaspodran variar al mismo tiempo que varan las dimensiones de los productos hallados. Recordad que, el mundo nofunciona de la misma manera ante lo grande que ante lo infinitesimal.

El LHC obtiene en menos de un mes el 'bosn W', que hasta ahora los cientficos tardaban meses en conseguir. Podeis imaginar conseguir colisiones a 70.000 TeV? Que podras ver? Y, entonces, seguramente, lasprotestas de algunas de que ese monstruo podra abrir un agujero de gusano en el espacio tiempotendra


algn fundamento! No sabemos lo que puede pasar si andamos con fuerzas que no podemos dominar.

Hoy, el Modelo estndar es una construccin matemtica que predice sin ambigedad cmo debe ser el mundode las estructuras an ms pequeas. Pero tenemos algunas razones para sospechar que tales prediccionesresultan estar muy alejadas de la realidad, o, incluso, ser completamente falsas.

Encendamos nuestro supermicroscopio umaginario y enfoquemosl directamente en el centro de un protn o decualquier otra partcula. Veremos hordas de partculas fundamentales desnudas pululando. Vistas a travs delsupermicroscopio, el modelo estndar que contiene veinte constantes naturales, describen las fuerzas que rigenla forma en que se mueven. Sin embargo, ahora esas fuerzas no slo son bastante fuertes sino que tambin secancelan entre ellas de una forma muy especial; estn ajustadas para conspirar de tal manera que las partculasse comportan como partculas ordinarias cuando se vuelven a colocar el microscopio en la escala de ampliacinordinaria. Si en nuestras ecuaciones matemticas cualquiera de estas constantes fueran reemplazadas por unnmero ligeramente diferente, la mayora de las partculas obtendran inmediatamente masas comparables a lasgigantescas energas que son relevantes en el dominio de las muy altas energas. El hecho de que todas laspartculas tengan masa que corresponden a energas mucho menores repentinamente llega a ser bastante poconatural.


Implica el ajuste fino un diseo con propsito? Hay tantos parmetros que deben tener un ajuste fino y el gradode ajuste fino es tan alto, que no parece posible ninguna otra conclusin.

Bueno, quiz en la imagen y el comentario que lleva abajo, me he podido pasar un poco. Lo que antes deca: Elhecho de que todas las partculas tengan masa que corresponden a energas mucho menores repentinamentellega a ser bastante poco natural, es lo que se llama el problema del ajuste fino. Vistas a travs delmicroscopio, las constantes de la Naturaleza parecen estar cuidadosamente ajustadas sin ninguna otra raznaparente que hacer que las partculas parezcan lo que son. Hay algo muy errneo aqu. Desde un punto de vistamatemtico, no hay nada que objetar, pero la credibilidad del Modelo estndar se desploma cuando se mira aescalas de tiempo y longitud extremadamente pequeas o, lo que es lo mismo, si calculamos lo que pasaracuando las partculas colisionan con energas extremadamente altas.

Y por qu debera ser el modelo vlido hasta ah? Podran existir muchas clases de partculas sper pesadasque no han nacido porque se necesitan energas an inalcanzables, e ellas podran modificar completamente el


mundo que Gulliver planeaba visitar. Si deseamos evitar la necesidad de un delicado ajuste fino de lasconstantes de la Naturaleza, creamos un nuevo problema:

Cmo podemos modificar el modelo estndar de tal manera que el ajuste-fino no sea necesario? Est claro quelas moficiaciones son necesarias , lo que implica que muy probablemente hay un lmite ms all del cual ewlmodelo deja de ser vlido. El Modelo estndar no ser ms que una aproximacin matemtica que hemos sidocapaces de crear, tal que todos los fenmenos observados hasta el presente estn de acuerdo con l, pero cadavez que ponemos en marcha un aparato ms poderoso, debemos esperar que sean necesarias nuevasmodificaciones para ir ajustando el modelo, a la realidad que descubrimos.


Cmo hemos podido pensar de otra manera? Cmo hemos tenido la arrogancia de pensar que podemos tenerla teora definitiva? Mirando las cosas de esta manera, nuestro problema ahora puede muy bien ser el opuesto alque plantea la pregunta de dnde acaba el modelo estndar: cmo puede ser que el modelo estndar funcionetan extraordinariamente bien? y por qu an no hemos sido capaces de percibir nada parecido a otra generacinde partculas y fuerzas que no encajen en el modelo estndar?


Asistentes escuchan la presentacin de los resultados del experimento ATLAS, durante el seminario del CentroEuropeo de Fsica de Partculas (CERN) para presentar los resultados de los dos experimentos paralelos quebuscan la prueba de la existencia de la partcula de Higgs, base del modelo estndar de fsica, hoy mircoles 4de julio en Meyrin, Suiza.

La pregunta Qu hay ms all del Modelo estndar? ha estado fascinando a los fsicos durante aos. Y, desdeluego, todos suean con llegar a saber, qu es lo que realmente es lo que conforma el mundo de la materia, qupartculas, cuerdas o briznas vibrantes. En realidad, lo cierto es que, la Fsica que conocemos no tiene que ser,necesariamente, la verdadera fsica que conforma el mundo y, s, la fsica que conforma nuestro mundo, esdecir, el mundo al que hemos podido tener acceso hasta el momento y que, no necesariamente tiene que tratarsedel mundo real.


O, como deca aqul: Que mundo ms hermoso, parece de verdad!

No todo lo que vemos es, necesariamente, un reflejo de la realidad de la Naturaleza que, puede tener escondidosms all de nuestras percepciones, otros escenarios y otros objetos, a los que, por ahora, no hemos podidoacceder, toda vez que, fsicamente tenemos carencias, intelectualmente tambin, y, nuestros conocimientosavanzar despacio para conseguir, nuevas mquinas y tecnologas nuevas que nos posibiliten ver lo que ahoranos est prohibido y, para ello, como ocurre siempre, necesitamos energas de las que no disponemos.


Hay dos direcciones a lo largo de las cuales se podra extender el Modelo estndar, tal como lo conocemosactualmente, que bsicamente se caraterizan as:

- Nuevas partculas raras y nuevas fuerzas extremadamente dbiles, y

- nuevas partculas pesadas y nuevas estructuras a muy altas energas.

Podran existir partculas muy difciles de producir y de detectar y que, por esa razn, hayan pasadodesapercibidas hasta ahora. La primera partcula adicional en la que podramos pensar es un neutrino rotando aderecha. Recordaremos que si se toma el eje de rotacin aparalelo a la direccin del movimiento los neutrinosslo rotan a izquierdas pero, esa sera otra historia.

En un artculo editado en Ciencia Kanija, pude leer: Los interfermetros atmicos tienen ahora la sensibilidadpara observar nuevas fuerzas ms all del modelo estndar de la fsica de partculas. Las nuevas fuerzas a cortadistancia son una prediccin frecuente de las teoras ms all del Modelo Estndar y la bsqueda de estasnuevas fuerzas es un canal prometedor para descubrir una nueva fsica, dice Jay Wackerdel Laboratorio delAcelerador Nacional SLAC en California. La pregunta es cmo encontrarlas

Los neutrinos siempre me han fascinado. Siempre se han manifestado como si tuvieran masa estrictamente nula.Parece como si se movieran exactamente con la velocidad de la luz. Pero hay un lmite para la precisin denuestras medidas. Si los neutrinos fueran muy ligeros, por ejemplo, una cienmillonsima parte de la masa delelectrn, seramos incapaces de detectar en el laboratorio la diferencia entre stos y los neutrinos de masaestrictamente nula. Pero, para ello, el neutrino tendra que tener una componente de derechas.

En este punto, los astrnomos se unen a la discusin. No es la primera vez, ni ser la ltima, que la astronoma


nos proporciona informacin esencial en relacin a las partculas elementales. Por ejemplo, debido a lasinteracciones de corriente neutra (las interacciones dbiles originadas por un intercambio Z), los neutrinos sonun facto crucial en la explosin supernova de una estrella. Ahora sabemos que debido a las interacciones porcorriente neutra, pueden colisionar con las capas exteriores de la estrella y volarlas con una fuerza tremenda.

En realidad, los neutrinos nos tienen mucho que decir, todava y, no lo sabemos todo acerca de ellos, sino que, alcontrario, son muchos los datos y fenmenos que estn y subyacen en ellos de los que no tenemos ni la menoridea que existan o se puedan producir. Nuestra ignorancia es grande, y, sin embargo, no nos arredra hablar yhablar de cuestiones que, la mayora de las vecesni comprendemos.

Aqu lo dejar por hoy, el tema es largo y de una fascinacin que te puede llevar a lugares en los que no habaspensado al comenzar a escribir, lugares maravillosos donde reinan objetos exticos y de fascinante porte que,por su pequeez, pueden vivir en mundos muy diferentes al nuestro en los que, ocurren cosas que, nos llevanhacia el asombro y tambin, a ese mundo mgico de lo fascinante y maravilloso.


Emilio Silvera, el Jueves, 12 de julio de 2012.

Por ltimo, y fuera de programa un videito simple de 3 minutos que encontr en Youtube sobre el Boson deHiggs.

link : http://www.youtube.com/watch?v=FdfD7ta9jdM


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El contenido del post es de mi autora, y/o, es un recopilacin de distintas fuentes.

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23 comentarios

@naza1993 hace ms de 1 ao +4

Buen post!

Es seeguro que hay mucho que todaba no conocemos, por ejemplo la energa y materia oscuras,que conforman el 90% creo de toda la energa del universo

nos basamos en lo que hemos descubierto, pero quizas podramos descubrir algunas teoras quelogren explicar ms fenmenos

@cfxslx hace ms de 1 ao +1

Muy buen post, y me alegra que yo no sea el unico que piensa que con el boson de higgs se acabola fisica de particulas.


Por hoy no me quedan puntos, todo lo que puedo hacer es recomendar el post

@arvi03 hace ms de 1 ao

@DEMIANALPOLLO hace ms de 1 ao

Que buen post, muy interesante O.o +10

@juan_granja hace ms de 1 ao

Muy buen post. +2

@Otro_Anonimo hace ms de 1 ao

Gracias a todos por comentar! ;D

@Blaz77 hace ms de 1 ao

+10. Estos temas son muy interesantes. Ojala pueda entender en algn momento la teora M (La delas cuerdas)... todava estoy un poco lejos de entender muchas de las cosas que se mencionan enel post.

Gracias por compartir

@Dr_Emmett_Brown hace ms de 1 ao +3

Cmo podemos modificar el modelo estndar de tal manera que el ajuste-fino no seanecesario?

Esa pregunta a veces no me deja dormir... Recomendado! y +10

@Otro_Anonimo hace ms de 1 ao +1


Estos temas para mi son muy complejos, pero por cierto son por dems interesantes, a nivelinfo por supuesto; cuando empiezan las derivadas de orden superior, las integrales de todotipo, los laplacianos, etc. ah huyo despavorido y me dejo vencer por mi obtusa ignorancia.

@XxGasparRC2010xX hace ms de 1 ao

Muy buen post! +8, que es lo que me queda.

@cuermickyvo hace ms de 1 ao

Muy gracias

@profesor314 hace ms de 1 ao

70.000 TeV

WOW !!!!

BUEN POST !

@pastellarium hace ms de 1 ao

Excelente post. A favs para leerlo con calma y dejo puntos. Gracias

@Pato_Ezequiel hace ms de 1 ao

Buen post +2

@gabymalo hace ms de 1 ao

Excelente post amigo, te llevas mis 10 de hoy

@confioenmiarte hace ms de 1 ao


Muy buen post! lo guardo para leerlo con mas tiempo. reco.

@RICHARD1952 hace ms de 1 ao +2

muy buen post, es un buen recordatorio de que los fsicos del siglo XIX pensaban que ya tenan todoresuelto y que a sus colegas del siglo XX solo les quedaba la tarea de sacar unos decimales ms,obviamente el descubrimiento de la radiactividad por los Curie, la relatividad de Einstein y la fsicacuntica (por un montn de fsicos) les demostraran su error...

@Quesocamo hace ms de 1 ao +1

Tenemos para rato, yo sigo con la creencia de que todo es infinito.

@SONNENSCHEIN hace ms de 1 ao +1

cuestiones como el salto cuntico dan por tierra teoras establecidas, de eso se trata, deevolucionar en el descubrimiento, van 10 y reco

@rockmantiko_01 hace ms de 1 ao

Buen trabajo, mis +10 y a favoritos

@VeryBadGirl hace ms de 1 ao

Buen post!

Dr_Emmett_Brown dijo:

Cmo podemos modificar el modelo estndar de tal manera que el ajuste-fino nosea necesario?

Esa pregunta a veces no me deja dormir...


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@eguars hace ms de 1 ao

Sos Grande!!!!!!!!

@Otro_Anonimo hace ms de 1 ao

Muchisimas Gracias a Todos por sus Comentarios!!

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