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Primero, cada una de las partículas elementales adquiere su conjunto único de atributos al interactuar con entidades invisibles llamadas campos. Al igual que los campos de fútbol, estas son grandes etapas en las que los individuos (ya sean electrones o corredores) se lanzan de un lado a otro, y ocasionalmente golpean juntos. Pero a diferencia de los campos de fútbol, los campos de la física son tridimensionales y se extienden infinitamente en todas las direcciones.
Uno de esos campos es el campo electromagnético (EM), el tipo que puedes sentir cerca de los polos de un imán de barra roja y plateada, pero que en realidad existe en todas partes todo el tiempo. Cada partícula interactúa con el campo EM de una manera que depende de su carga eléctrica. Por ejemplo, los electrones, cuya carga es -1, tienden a moverse a través del campo hacia los extremos positivos de los imanes de barra, y se agrupan con protones cargados positivamente.
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Al igual que un campo deportivo con su bola correspondiente, cada campo de física tiene una partícula correspondiente. El campo EM, por ejemplo, está asociado con el fotón o partícula de luz. Esta correspondencia se desarrolla de dos maneras: en primer lugar, cuando el campo EM está “excitado”, lo que significa que su energía se enciende en un punto determinado, esa llamarada es, en sí misma, un fotón.
En segundo lugar, cuando las partículas interactúan con el campo EM (por ejemplo, cuando son atraídas hacia el extremo opuesto de un imán), experimentan el campo al absorber y emitir una corriente constante de “fotones virtuales”: fotones que aparecen momentáneamente y fuera de existencia solo con el propósito de mediar en la interacción entre partículas y campos.
También existe un campo de Higgs. Le da masa a las partículas. [¿Cómo pesas un átomo?]
Excepto por los fotones y gluones sin masa, “todas las partículas elementales obtienen sus masas de sus interacciones con el campo [Higgs], algo así como ser ‘ralentizadas’ al pasar a través de un jarabe espeso”, explicó James Overduin, físico de la Universidad de Towson en Maryland.
Algunas partículas tienen más dificultades para caminar a través del campo de Higgs almibarado que otras, y como resultado, son más pesadas. Sin embargo, no se sabe por qué ciertas partículas, como el quark top extremadamente corpulento, están miles de veces más gravadas por el campo de Higgs que las partículas livianas, como los electrones y los neutrinos. “Los teóricos han estado buscando alguna forma de predecir realmente las masas [de partículas] a partir de los primeros principios. Todavía no ha surgido una teoría convincente”, dijo John Gunion, autor de “The Higgs Hunter’s Guide” (Basic Books, 1990) y profesor de física. en la Universidad de California, Davis. [¿Hay bosones de Higgs en el espacio?]
Pero aquí es donde entra la partícula de Higgs: así como el fotón media las interacciones con el campo EM y es en sí mismo una excitación del campo EM, la partícula de Higgs media las interacciones con el campo de Higgs, y es en sí misma una excitación del campo de Higgs.
Las partículas atraviesan el campo de Higgs intercambiando partículas virtuales de Higgs con él. Y una partícula real de Higgs emerge cuando el campo se excita, como un chorro de jarabe. La detección de tal chapoteo (es decir, la partícula) es cómo los físicos pueden estar seguros de que el jarabe (es decir, el campo) existe. “Hay que obtener suficiente energía para excitar el campo para que nos parezca una partícula. De lo contrario, no sabemos si el campo está allí”, dijo Craig Blocker, físico de caza de Higgs en la Universidad de Brandeis, a Life’s Little Mysteries.
Pero debido a que la partícula de Higgs es extremadamente de alta energía (o, equivalentemente, muy pesada), es difícil excitar el campo de Higgs lo suficiente como para crear una. Ahí es donde entra en juego el Gran Colisionador de Hadrones: al romper protones de alta velocidad, genera suficiente jugo para romper el campo de Higgs almibarado de vez en cuando, produciendo bosones de Higgs.
Espero que esto haya ayudado a responder tu pregunta 🙂
