‎Un sigma de 1.9 es ‎un sigma de 1.9

Acerca de Higgs, partículas, ondas, campos y qué es exactamente el sigma.

Vamos a hablar un poco acerca del anuncio que realizaron los científicos en el CERN, quienes están buscando la partícula de Higgs.

Empecemos con esto, a nadie le importa la partícula de Higgs, lo que importa es el campo de Higgs. THAT.

Segundo, lo que dicen es que tienen muy buenos datos, datos que indican que parece ser que esta ahí.

Las chances de que los datos que sacaron sean un salto random estadístico y que no tengan nada que ver son las mismas que ponerse a tirar la moneda y sacar 8 o 9 veces cara. Lo que necesitan para   probar que realmente es como ellos dicen, es estar tan seguros, que tires la moneda 20 veces y que 20 veces salga cara.

Ese valor es sigma. Por ahora los resultados tienen un sigma de 1.9 global en el CMS. No me voy a meter con sigma global y local porque odio la estadística y a nadie le importa, pero lo importante es que necesita básicamente el doble de este valor que mide cuán lejos está el valor de lo normal.[*]

Ok, vamos a algo más básico, todos están al tanto del concepto de masa, sabemos que es algo con masa, ¿pero de dónde viene la masa? ¿qué es la masa? Es la resistencia que ofrece un objeto a que lo muevas, a que le cambies la velocidad. Entonces un flaco que se llama Peter Higgs y otros, salieron con una explicación, que la razón por la que una partícula ofrece resistencia es que está sumergida en una especie de melaza que se resiste a que la muevas.

En esto basamos toda nuestra idea de que cosas como el electrón, tienen masa y porqué. Si resulta que Peter estaba equivocado vamos a tener que replantear toda nuestra idea de cómo funciona el mundo subatómico que fuimos armando durante los últimos 40 años.[*]

Esa melaza de la que habla Higgs, es un campo, un campo es... mmm ok, el campo electromagnético está en todos lados y a todo tiempo, en cada lugar del espacio toma un valor diferente que podés medir.

Si es diferente de cero en algún lugar podés tener un efecto físico como una chispa o acercarte a un lugar cargado y que se te pare el pelo. El campo no tiene porque tener un valor fijo y  puede generar ondas.

Hot, hot science.

Estoy tratando de ser simple y temo pecar de demasiado simple. 

La luz es una onda en el campo electromagnético.

La gravedad es un campo, que tiene un valor (y dirección si es un campo vectorial) en todo espacio y tiempo y puede ser medido.

Cuando los campos son cuánticos, los valores no son continuos (no van de cero a 100) van en paquetes. Al menor valor no nulo que puede llegar a tomar una de estas ondas se le dice partícula porque... sí, porque se comporta como una partícula, se mueve en línea recta y choca y rebota contra cosas, no se divide. Para seguir con la idea del espectro electromagnético, el Fotón es una de estas partículas.

Entonces, Fotón = mínimo paquete en el campo electromagnético > Varios fotones son una onda electromagnética (luz visible, rayos X, etc.) = Onda en el campo electromagnético.

La partícula de Higgs es el paquete más pequeño de una onda en el campo de Higgs.

Entonces sumando todo, el campo de Higgs le va a dar un valor a esa resistencia que ofrece la partícula al cambio de velocidad. Si la partícula tiene masa, el campo de Higgs va a tener un valor no nulo.

Como dije hay mas de 40 años de física basada en ésto que hace que TODOS quieran que sea así, lo cual es malo para las investigaciones. Si nadie supiera que esta ahí, cuando alguien sacase un sigma de 2 todo el mundo diría... hacelo de vuelta, está mal. [Neutrinos mas rapido que la luz]

La comunidad cientifica.

Esto no significa que el campo de Higgs no este ahí. Sabemos que hay un campo, que tiene promedio diferente de cero [*] y hace que el electrón, los quarks y muchas de las partículas elementales tengan masa, o parezcan tenerla y sobre eso está basada la existencia del universo como lo conocemos y a eso le decimos "el campo de Higgs".

Acá se ven las partículas sub atómicas en la melaza verde que seria el campo de Higgs (muy fuerte cerca del top Quark, muy bajo cerca del electro, casi inexistente en los neutrinos.)

Puede ser que en CERN no puedan encontrar la partícula de Higgs, puede ser que se deshaga en la nada tan rápido que sea imposible de encontrar con nuestra tecnología actual, o que sea una mezcla de un montón de otras cosas (como el ver hidrógeno y pensar en protones cuando medimos algo que causan los quarks) lo importante es que a nadie le interesa la partícula. Si no sale por el lado de la partícula va a haber otra vuelta porque lo importante es el campo. No tengo mejor manera de decirlo que esta:

But the press — and even many physicists — say explicitly that the LHC was built to find the Higgs particle! What’s going on?

Well, what can I say? These are white lies, and unfortunate ones. The correct statement is that the LHC was built to figure out what the Higgs field is (or Higgs fields are), how it works (or they work), and whether it is (or they are) elementary or composite. Searching for the Higgs particle(s), or whatever takes its (their) place, is the way to do that; and failing to find the Higgs particle or particles does not mean failure of the endeavor! It only implies that one has to find the particles and forces that make it possible for the Higgs particle to be absent. Let us not confuse the ends for the means! Understanding the field is the end goal! Finding and studying the particle is the means, and other means will do just fine at the LHC if the Higgs particle’s absence forces us to use them.