Lo mas peque±o, Part­culas Elementales: Higos

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Ponencia de Daniel de Florian “Lo mas pequeño, Partículas Elementales: Higos", presentada en el Ciclo de charlas Par@ educ.ar.

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  • 1. Fsica Diego Mazzitelli Carlos Acha Daniel de FlorianDepartamento de Fsica - FCEyN-UBA Educar - Aportes para la enseanza en el nivel Medio aportes.educ.ar

2. Estado del arteFsica : ciencia de escalas Lo mas pequeo, Partculas Elementales : Higgs Lo mas grande, Cosmologa : Agujeros Negros Lo super y lo nano: Superconductividad 3. El bosn de Higgs Educar - Aportes para la enseanza en el nivel Medio aportes.educ.ar Daniel de Florian Departamento de Fsica - FCEyN-UBA 4. Aparecer en medios con frecuencia durante los prximos aosUnica partcula del Modelo Standard an no descubiertaMisin fundamental: otorgar masa a las partculas 5. Aparecer en medios con frecuencia durante los prximos aosUnica partcula del Modelo Standard an no descubiertaMisin fundamental: otorgar masa a las partculas 6. Aparecer en medios con frecuencia durante los prximos aosUnica partcula del Modelo Standard an no descubiertaMisin fundamental: otorgar masa a las partculas 7. Aparecer en medios con frecuencia durante los prximos aosUnica partcula del Modelo Standard an no descubiertaMisin fundamental: otorgar masa a las partculasSo, if we created a negative Higgs field, andbombarded them with a stream of Higgs anti-bosons, they might disintegrate 8. Aparecer en medios con frecuencia durante los prximos aosUnica partcula del Modelo Standard an no descubiertaMisin fundamental: otorgar masa a las partculas 9. Aparecer en medios con frecuencia durante los prximos aosUnica partcula del Modelo Standard an no descubierta God Particle Misin fundamental: otorgar masa a las partculas 10. Aparecer en medios con frecuencia durante los prximos aosUnica partcula del Modelo Standard an no descubierta God Particle Misin fundamental: otorgar masa a las partculas Revisin: Partculas Elementales Interacciones Fundamentales 11. Durante el siglo XIX se comprendi la naturaleza de la materia en trmino de tomos Tabla de Mendeleev (1870)Toda la materia, viva o inerte, est formada por tomos y molculas 12. Durante el siglo XX se comprendi la naturaleza de la materia en trmino de componentes de los tomos hasta llegar a quarks y leptones 13. Durante el siglo XX se comprendi la naturaleza de la materia en trmino de componentes de los tomos hasta llegar a quarks y leptonesAtomos yNcleo y Protn yQuarks La materia molculas electrn Neutrn 10-8 cm 10-12 cm 10-13 cm Sin tamao? Puntuales?10-8 = 0.00000001ocho ceros 14. Los hadrones: como el protn y el neutrn que forman los ncleos de los tomos estn formados por quarks NombreDown UpMasas desde 5 MeV hasta 170 GeV CharmStrangeTop Bottom m(e-) = 0.5 MeV + 2/3 - 1/3Carga As por ejemplo:protn (uud) neutrn (udd)+ 2/3 - 1/3 - 1/3 = 0 + 2/ + 2/- 1/ = 1Carga: 33 3 15. Los hadrones: como el protn y el neutrn que forman los ncleos de los tomos estn formados por quarks NombreDown UpMasas desde 5 MeV hasta 170 GeV CharmStrangeTop Bottom m(e-) = 0.5 MeV + 2/3 - 1/3Carga As por ejemplo: protn (uud)neutrn (udd)+ 2/3 - 1/3 - 1/3 = 0 + 2/ + 2/- 1/ = 1Carga: 33 3Los Atomos estn compuestos de quarks (u y d) y electrones 16. Partculas de MATERIA Particulas Elementales Mediadores de Fuerzas Adems existen parientes pesados del electrn (mun y tau) y sus correspondientes neutrinos 6 quarks y 6 leptonesOrganizados en 3 familiasAgregar las antipartculas! Tabla de Mendeleev del siglo XXI 17. Partculas de MATERIA Particulas Elementales Mediadores de Fuerzas Adems existen parientes pesados del electrn (mun y tau) y sus correspondientes neutrinos 6 quarks y 6 leptonesOrganizados en 3 familiasAgregar las antipartculas! Tabla de Mendeleev del siglo XXI 18. Interaccionesy reinterpretamos la fuerza electromagntica q1 q2r F= 2r21 Pero si nada puede ser ms rpido que c Cmo puede existir una fuerza (informacin) instantnea?Electrodinmica cuntica (QED) : EM +relatividad + mecnica cuntica 2 1 La interaccin es mediada por el intercambioFOTON de una partcula (bosn de gauge)El fotn viaja a la velocidad de la luz y es la unidad cuntica del campo electromagntico, o ms fcil, LA LUZ!! 19. y descubrimos nuevas interacciones: fuerzas fuerte y dbil A estas interacciones las comprendimos en la dcada del 70: Nuevos bosones de intercambio : gluones , W, Z glunLa fuerza Fuerte (nuclear) responsable de mantener unidos a los quarks (ncleos) protnLa fuerza Dbil responsable del decaimiento del neutrnNeutrino: nueva partcula n pe decaimiento La interaccin gravitatoria es la primera que sentimos pero an no la entendemos bien (gravitn?) 20. y descubrimos nuevas interacciones: fuerzas fuerte y dbil A estas interacciones las comprendimos en la dcada del 70: Nuevos bosones de intercambio : gluones , W, Z glun Particulas ElementalesLa fuerza Fuerte (nuclear) responsable de mantener unidos a los quarks (ncleos)protnMediadores de Fuerzas La fuerza Dbil responsable del decaimiento del neutrnNeutrino: nueva partcula n pe decaimiento La interaccin gravitatoria es la primera que sentimos pero an no la entendemos bien (gravitn?) 21. y descubrimos nuevas interacciones: fuerzas fuerte y dbil A estas interacciones las comprendimos en la dcada del 70: Nuevos bosones de intercambio : gluones , W, Z glun Particulas ElementalesLa fuerza Fuerte (nuclear) responsable de mantener unidos a los quarks (ncleos)protnMediadores de Fuerzas La fuerza Dbil responsable del decaimiento del neutrnNeutrino: nueva partcula n pe decaimiento La interaccin gravitatoria es la primera que sentimos pero an no la entendemos bien (gravitn?) 22. Modelo Standard : partculas de materia + partculas de intercambio Teora elegante y sencilla : teoras de gauge pequeo problema: no acepta partculas con masa.. Un 23. Modelo Standard : partculas de materia + partculas de intercambio Teora elegante y sencilla : teoras de gauge pequeo problema: no acepta partculas con masa.. Un Formas alternativas deaumentar inercia de un cuerpo Masa Inercial : m = F/aRozamiento Viscosidad Fuerza ~ constante 24. Modelo Standard : partculas de materia + partculas de intercambio Teora elegante y sencilla : teoras de gauge pequeo problema: no acepta partculas con masa.. Un Formas alternativas deaumentar inercia de un cuerpo Masa Inercial : m = F/aRozamiento Viscosidad Fuerza ~ constanteIntroducir una nueva partcula : bosn de HiggsImpregna el espacio: Interacta con las dems partculas otorgndoles masa campo o especie de viscosidad 25. Higgs an no halladoMasa > 114 GeV ? Para descubrirlo, necesitamos aceleradores de mayor energa 26. Higgs an no halladoMasa > 114 GeV ? Para descubrirlo, necesitamos aceleradores de mayor energa En este momento se est terminando de construir en el CERN,Ginebra, un colisionador de protones a 14.000.000 MeVTiene 27 km de circunferencia - WWW 2007/200827 Km