Podcast CB S&R 120: El modelo estándar de la física de partículas

DIbujo20170720 podcast coffee break ep120 modelo estandar ivoox

He participado en el episodio 120 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Especial Física de Partículas y el Modelo Estándar”, 20 Jul 2017. “La tertulia semanal ha repasado las últimas noticias de la actualidad científica.”

Dibujo20170721 ep120 coffee break participantes

En la foto, arriba, Francis Villatoro @emulenews (por videoconferencia) y Alberto Aparici @cienciabrujula (por videoconferencia), abajo, Nacho Trujillo y Héctor Socas (@pcoffeebreak). Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una colaboración entre el Área de Investigación y la Unidad de Comunicación y Cultura Científica (UC3) del Instituto de Astrofísica de Canarias. [PS] Alberto Corbi Bellot‏ @albertcorbi tuitea: “En @pcoffeebreak 120: @emulenews y @cienciabrujula intentan hacer entender a @hsocasnavarro este lagrangianico de ná. [/PS]

Dibujo20170727 corbiportada coffee break ep120 modelo estandar

En este especial de Coffee Break hablamos del modelo estándar, qué es, qué partículas lo forman, y cómo se relacionan entre sí. En la discusión sobre el espín y el momento magnético quizás no ha quedado demasiado claro; quizás tendríamos que haber aclarado que el momento magnético del electrón es ~ −μB, mientras que el del momento magnético del neutrino según el modelo estándar es ~ 10−19 μB si es un fermión de Dirac y ~ 10−23 μB si es de Majorana. Un valor tan pequeño indica que su origen es indirecto, vía lazos de bosones vectoriales débiles W; aunque el neutrino no tiene carga eléctica, tiene hipercarga débil, y gracias a ella adquiere un pequeñísimo momento magnético. Más información en “El momento magnético del neutrino”, LCMF, 09 Jul 2014.

Espero que disfrutes del podcast (a pesar que la discusión no es todo lo lineal que nos hubiera gustado a todos).


18 Comentarios

Participa Suscríbete

Ken MastersKen Masters

Al chocar particulas y antiparticulas se produce una campo electrico fotones y por que no uno gravitatorio?

Pedro MascarósPedro Mascarós

Voy aun por la mitad, y no me resisto a comentar que estoy disfrutando muchísimo, y eso que a mí no me gusta la física de partículas, me hace más gracia todo lo relacionado con soluciones geométricas o similares.

Pedro MascarósPedro Mascarós

Francis, por el final, cuando sale el tema de la inercia a colación de la masa, nos enseñas que estos conceptos de inercia, masa o fuerza son conceptos newtonianos que ya no entran dentro de la física moderna; entonces habéis explicado la masa, habéis explicado por qué la masa no es ya ese concepto fundamental, pero me he quedado con la tremenda duda de la inercia ¿cómo se explica actualmente, con los conceptos modernos, esta tendencia que nosotros observamos de los objetos materiales a resistirse al movimiento? Porque siquiera a nivel clásico, con los conceptos clásicos, quedaba clara la inercia ¿no? , ¿puede explicarse a bajo nivel?

Francisco R. Villatoro

Pedro, la inercia, a secas, como muchos otros conceptos newtonianos, es un concepto obsoleto, que debería estar en desuso, y que no tiene explicación porque no requiere explicación. Hay muchas cosas distintas que en física newtoniana se llaman inercia o tienen el adjetivo inercial, y cada una tiene una explicación diferente, pero no existe una explicación común a todas ellas, porque, repito, un concepto obsoleto debe dejar de ser usado, salvo en los libros de historia o en las discusiones históricas.

Si quieres la explicación a un concepto inercial concreto, pregunta por él, pero tu pregunta sobre un término genérico que Newton hereda de la época de Galileo y que aplica a muchas cosas sin ton ni son (hypotheses non fingo) no se puede dar porque no existe.

Pedro MascarósPedro Mascarós

Olvidemos a Newton, olvidemos los conceptos obsoletos; inercia caca, ok, yo quiero saber por qué si estoy en caída libre y viene hacia mí una bola de plomo maciza a una determinada velocidad, no la voy a poder apartar de mi camino con tanta facilidad como si con la misma velocidad lo que se acercara es una bola de plástico hueca.
Además observo, que si hay un campo gravitatorio por medio, y estas bolas chocaran contra el suelo, la bola maciza agrieta el suelo y la otra no, a pesar de que llevan misma velocidad y aceleración.

En estos dos experimentos, tengo la sensación de que está ocurriendo algo similar, y es un comportamiento distinto entre la bola de plomo macizo y la de plástico hueco; como si a la primera no le gustara que le cambiaran la velocidad, la marcha, su trayectoria…

Según la física del siglo XXI ¿qué significa eso?

Francisco R. Villatoro

Pedro, tu experimento consiste en la interacción con cierto volumen de espaciotiempo V_tu que contiene una energía de E_tu, de dos volúmenes de espaciotiempo iguales V que se mueven a velocidad v (pequeña respecto a la velocidad de la luz v<<c), uno con gran energía E_grande y otro con pequeña energía E_pequeña; tu duda es por qué el número de interacciones entre las regiones V y V_tu es mucho mayor para E_grande que para E_pequeña, aunque su velocidad v sea la misma; la respuesta debería ser obvia, pues E_grande >> E_pequeña (la mal llamada energía cinética es despreciable en ambos casos). Pienses en campos o en partículas es obvio que E_grande >> E_pequeña implica un mayor número de interacciones con E_tu y, por tanto, de transferencia de energía entre V y V_tu.

Pedro MascarósPedro Mascarós

Gracias Francis,
Mayor número de interacciones y de transferencia de energía; esa es la clave entonces.
Tengo que cambiar mi intuición al respecto, desaprender y volver a aprender.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Pedro:

Es fácil, todo depende del momento de la bola, la bola con mayor momento producirá un cambio más apreciable en tu estado de movimiento.

Considera dos bolas en caída libre con misma velocidad inicial ¿Por qué la bola maciza agrieta el suelo y la de plástico no? Por la fuerza con que impacta el suelo, ambas tienen misma aceleración a, pero como sus masas son diferentes, digamos m1<m2, entonces las fuerzas con que golpean el suelo son F1<F2 y fin.

¿Por qué el concepto de inercia es obsoleto?

Porque como sabrás, en física relativista lo que importa es el 4-momento que tenga un objeto. Buscas objetos que se transformen covariantemente y números que puedas medir y sean independientes del observador, el concepto de inercia no entra en esa categoría.

En mi opinión también distinguir entre masa inercial y gravitacional es obsoleto (aunque no tan trivial). La masa es la masa y punto.

Saludos

Francisco R. Villatoro

Ramiro, la masa gravitacional no existe, se trata de un concepto newtoniano; para Newton la “carga” de la gravedad es la masa gravitacional; para Einstein dicha idea no tiene ningún sentido, la “carga” es la densidad de energía-momento; la masa no aparece en la teoría de Einstein, salvo cuando se fuerza su conexión con la teoría de Newton. Por tanto, distinguir entre masa inercial y masa gravitacional es como distinguir entre ángeles y demonios, no tiene ningún sentido hoy en día, más allá de su valor histórico.

Pedro MascarósPedro Mascarós

Gracias Ramiro, la primera parte que comentas la tengo clara, la segunda parte, donde comentas que respecto al 4-momento carece de sentido, pues la verdad…nunca había sido consciente plenamente de ello….pero tiene lógica, le tengo que dar una vuelta.

danieldaniel

Entonces Francis, ¡están engañando a todos los alumnos de secundaria! ¿La materia existe, o se puede decir que es una sensación de nuestro cerebro, como el color, el sabor, el sonido …?

Pedro MascarósPedro Mascarós

Yo creo, Daniel, que podemos seguir hablando de objetos materiales, pues la interacción del campo de higgs con otros campos es lo que nos va a procurar, a nuestra percepción, este tipo de objetos con propiedades apreciables; lo que dice Francis que no es correcto, es seguir usando una magnitud que se mide a partir de la inercia o la aceleración por fuerzas, como la masa; primero porque esa magnitud, aun entendida como un tipo de energía, no es una propiedad intrínseca del objeto material, y segundo por que inercia o fuerza, son conceptos que tampoco son generales ya en la física.

Pero para los ingenieros y estudiantes, el concepto de masa puede ser de gran utilidad.

Ramiro Hum-SahRamiro Hum-Sah

Francis:

Estoy de acuerdo con vuestro comentario. Tal vez debí aclarar que yo hablaba en el contexto de la relatividad especial. En este contexto la duda de Pedro se puede resolver y el concepto de masa tiene sentido.

Pero estoy absolutamente de acuerdo en que en la teoría de Einstein no tiene sentido el concepto de masa, salvo en casos excepcionales donde podeís definir el concepto de masa o carga ADM (El espacio de Minkowski entra en esta categoría).

De cualquier forma agradezco su comentario.

Pedro:

En la teoría cuántica de campos, definir el concepto de masa es muy complicado, el bosón de Higgs no es el responsable de toda la masa que observas (de hecho sólo es responsable de una parte minúscula de ella), en este blog Francis ya ha comentado esto muchas veces, por ejemplo:

http://francis.naukas.com/2016/12/27...a-del-pion/

Pedro MascarósPedro Mascarós

Ramiro, en la charla se habla de la masa del electrón, por ejemplo… No sé, la verdad que me desanima ir descubriendo que lo que estudié va perdiendo fundamento, y lo nuevo se me va escapando.

franfran

Francis,
¿conoces algún libro en el que se trate la teoría atómica desde un punto de vista histórico. Quiero decir, un libro que explique la evolución del modelo atómico y las distintas concepciones de la materia a lo largo de la historia?
Gracias.

ACHACH

Genial capítulo.

La tertulia ha ido tocando los palos que iban surgiendo de manera natural por lo que ha habido algunos saltos en el contenido que obligan a no perder el hilo argumental en ningún momento.

Ha sido muy interesante, y desconocido para mi, el contenido sobre la relación entre el espacio-tiempo y los campos de fermiones y bosones que fundamentan el principio de exclusion de Pauli y su identificación con el spin (semientero y entero).

La reseña histórica que cita a Wheeler (“hay un solo electron en el Universo”) ha estado muy bien traída así como la explicación del Mecanismo de Higgs.

Esperemos un spin-off sobre simetrías, gravedad cuántica, o lo que buenamente decidan los participantes de este podcast. Sea lo que sea seguro que es interesante.

Un saludo.

SuzudoSuzudo

Sobre si existen cosas como masa gravitacional, inercia etc en sentido clásico.
Es evidente con lo que se va descubriendo que no existen como objetos o cosas materiales. Pero funcionan hasta cierto punto a partir de ahí no. Así que aunque no existan tal cual haya algún motivo porque funcionen

No existirá la idea de partícula el objeto clásico sino que hay una onda (¿amplitud?) en el campo que interacciona con otra ¿a qué se llamaba partícula? ¿a una idelización? no, había experimentos. La partícula que se interpretaba como un objeto en forma de bolita en realidad no es tal pero sí es la zona en la onda donde se produce a interacción con otra a través de una partícula gauge.. Es como una ficción pero indica algo

De la misma forma un objeto tendrá más interacciones que otro y más componentes con más energía acumulada en campos cada uno. NO existirán cosas en el estilo clásico como realidades.. Pero Si funcionaban y funcionan ls conceptos clásicos tal vez no sea porque se refieran a un objeto real sino simplemente a un valor estadístico de un conjunto de cosas al cual se le llama por un nombre como si fuera un objeto…
Tal vez el entender mejor los procesos físicos implicados pudieran servir para idear conceptos puramente estadísticos sobre conjuntos de cosas y estos objetos estadísticos matemáticos sean los que den reglas o sustituyan a los elementos clásicos de forma que sean más precisos los cálculos e igual de sencillos de utilizar por la gente moliente que no sabe de física de partículas

Que hay más cantidad de interacciones. Pues tal vez a clasificaciones de grupos de cantidades de algo se le llame propiedad “B” o “masa” o … y simplemente se utilice porque funcione sin importar que no exista como un objeto o una propiedad última de la materia sino una propiedad algo que emerge en cierta forma de cosas diferentes o que es práctica para manejar gran cantidad de cosas que se nos escaparían si se utilizaran en la vida cotidiana

POrque los conceptos clásicos no serán propiedades directas de las cosas pero funcionan hasta cierto punto así que bien podrían tener algo que ver con algo que corresponda a valoraciones estadísticas aproximadas no exactas de las propiedades reales y por eso funcionaran

Y es que en ciencia jamás se tienen las verdades fuera de la lógica y las matemáticas. Pero sí certezas entendidas como certezas relativas no absolutas que no son falsas del todo que no son la verdad y que serán sustituidas con otras aún más ciertas que las desbanquen pero en su ámbito funcionaban por eso lo de certeza parcial no absoluta

Responde a Francisco R. Villatoro

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Cancelar