Si el bosón de Higgs es inestable y se desintegra tan pronto como se forma en el LHC, ¿cómo es posible que forme un campo de Higgs en todo el universo, dando a otras partículas su masa? Si está a nuestro alrededor, ¿por qué es tan difícil de detectar en primer lugar?

OK, yo tampoco soy físico, pero aquí está mi opinión:

En primer lugar, el bosón de Higgs no es la fuente del campo de Higgs. Es solo una posible oscilación de ese campo. El campo de Higgs puede existir en el vacío sin ninguna fuente, porque tiene el llamado valor de expectativa de vacío (VEV); Esto significa que cuando la energía potencial del campo es cero (y todos los sistemas tienden a reducir su energía potencial tanto como sea posible), la energía total del campo no es cero, tiene algún valor. Es por eso que el campo siempre está ‘encendido’ en el vacío.

Los científicos hablaron mucho sobre el bosón de Higgs porque su descubrimiento finalmente probaría la existencia del campo de Higgs, que fue crucial para explicar cómo los bosones W y Z de la fuerza nuclear débil y todos los fermiones obtienen sus masas. Esta idea se formuló en los años 60 y principios de los 70, y tomó casi medio siglo para la prueba experimental, que finalmente surgió en 2012.

Y con respecto a la pregunta de por qué es tan difícil de detectar: ​​recuerde que no es el bosón lo que nos rodea, sino el campo (supongo que la mayoría de las veces la gente habla del bosón, y no del campo, por eso ‘ Nombre de la partícula de Dios asociada con él, y todo comenzó como un título de libro). Para crear el bosón de Higgs, los científicos tuvieron que ‘golpear’ el campo de Higgs con algo (Imagine un estanque. Para crear ondas en él, primero debe arrojar algo: una piedra, una roca o lo que sea), y lograron eso en el LHC al romper protones juntos a muy altas energías. Estas colisiones a su vez interrumpieron el campo de Higgs, que en un momento produjo el bosón de Higgs. Como el bosón es muy pesado, se descompone extremadamente rápido, pero los científicos pudieron inferir su existencia al estudiar los productos de descomposición, y esos productos eran exactamente lo que la teoría con la que habían trabajado predijo.

Así que esa sería la historia sobre el Higgs en pocas palabras.

Espero que haya ayudado un poco 🙂

La pregunta mezcla el campo con su manifestación, el bosón.

Imagine que el campo cuántico es como la superficie de un lago, plano en un día tranquilo. El bosón son las gotas que puedes cooptar desde la superficie del lago si le arrojas piedras. Es decir, el bosón es una manifestación de excitar el campo.

Ahora, si usa pequeños granos de arena, no obtendrá salpicaduras relevantes, y esto está relacionado con la razón por la cual es tan difícil producirlo. En los aceleradores anteriores (como LEP o Tevatron), la energía, el número y el tipo de colisiones disponibles no eran suficientes para producir suficientes salpicaduras grandes y ruidosas en la superficie del lago para que podamos concluir que el lago está allí. El LHC cambió eso debido a las energías mucho más grandes (aproximadamente 4 veces el Tevatron) y al número de colisiones (aproximadamente 10 veces más por año más que el Tevatron).