¿Por qué la partícula de Higgs es diferente a las demás? ¿Cómo las partículas de Higgs amontonan las otras partículas?

La diferencia fundamental entre el bosón de Higgs y el resto de las partículas elementales conocidas actualmente es que tiene espín 0, mientras que todas las demás partículas tienen espín 1/2 y espín 1. Lo que esto significa, en términos generales, es que se ve exactamente el igual sin embargo lo giras, mientras que todas las demás partículas no lo hacen. Esto es importante porque sabemos por la teoría especial de la relatividad que el vacío se ve igual sin importar cómo lo rote. Ahora, generalmente pensamos en el vacío como “espacio sin cosas”, pero podría describirse con mayor precisión como “espacio con la menor cantidad de cosas posible”. Bueno, ¿qué * es * la menor cantidad de cosas posible? No puede haber partículas de spin 1/2 o spin 1 en el vacío ya que no se ven iguales si las gira, pero no hay ninguna razón por la que no debería haber una cantidad de bosones de Higgs (estrictamente hablando, cualquier valor del campo de Higgs).

Bien, supongamos que el vacío contiene cierta cantidad de Higgs. ¿Qué implica eso? Bueno, el Higgs tiene una carga nuclear débil, al igual que el electrón tiene una carga eléctrica. Y de manera similar a la forma en que las cargas eléctricas pueden atraerse entre sí, el vacío Higgs es atraído por partículas que también tienen una carga nuclear débil, que son todas las partículas elementales conocidas actualmente, excepto el fotón y los gluones. Eso es lo que causa el “amontonamiento” del vacío Higgs y las otras partículas, y eso es lo que les da masa.

Todas las partículas en el modelo estándar son diferentes entre sí porque están hechas o exhiben valores diferentes para un pequeño conjunto de cualidades. Esas cualidades son:

  • Masa
  • Cargar
  • Girar


[Fuente: Wikimedia Commons]

El bosón de Higgs se considera un bosón porque tiene un valor entero para spin (cero es un entero). Tampoco tiene cargo.

Pero su mayor diferencia no es solo que sus valores difieren de las otras partículas. La característica única es que el bosón de Higgs es un bosón escalar. El único descubierto (y según la teoría, el único que existe). Esto tiene importantes consecuencias matemáticas, a las que no entraré aquí (y de todos modos están un poco más allá de mí …).

El bosón de Higgs confirma la existencia del campo de Higgs, que es el proceso por el cual las partículas ganan masa. Este campo afecta a los bosones Z, los bosones W y los fermiones (quarks y leptones), dándoles sus masas observadas.

La fuerza de gravedad ejercida por la masa es bastante débil. Otras cualidades que provienen de la masa, como la inercia y el valor de conversión de energía, son más significativas en las escalas de las que estamos hablando en física de partículas.