Post sobre física teórica, física y mecánica cuántica, astrofísica...

Hola, he abierto este post con el fin de divulgar un poco qué es esto de la física teórica, sobretodo en las teorías que hoy en día se manejan, muy interesantes. También se puede hablar aquí de física cuántica o astrofísica.

Lo que pretendo con este post es que la gente entienda las teorías actuales(o no tan actuales), sin fórmulas ni operaciones complicadas. Sin necesidad de tener una carrera, ni un diploma ni nada. Es para la gente de a pie, gente normal a quien le interese la ciencia y en partícular la física.


Empiezo posteando una película-documental interesantísimo, titulado "¿Y tú qué sabes?" que trata un poco sobre la física cuántica, incluyendo algunos conceptos metafísicos y de ficción:
[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]
Dura 2 horas y media, probablemente es mejor que lo veáis a trozos. Además, de que 2 horas y media como las de esta película-documental pueden abrasarte el cerebro, dejarte aturdido o desconcertarte si no estás acostumbrado a oír según que términos linguísticos o coneptuales.


A continuación os dejo la primera parte del documental "El universo elegante", de Brian Greene, basado en el libro del mismo nombre que se publicó en el año 1999.
Parte 1, El sueño de Einstein:
[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]

Dejo la segunda parte del documental "El universo elegante".
Parte 2, La clave está en la cuerda:
[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]

Iré actualizando esto con más vídeos y cosas interesantes. Espero que os guste.

no es por nada, pero ese documental nunca me agrado, la verdad es que me tome poco tiempo para verlo, pero, tergiversaba muchas cosas y otras, las hacia coincidir con lo que queria, que era, al final, dar valor a la "ley de la atraccion", que tiene de ley, lo que yo tengo de artista, son de la corriente del new age, pero, si a ti te parece interesante, lo respeto, solo no quieras pasar ese documental como ciencia, que ya bastante tengo con mi familia creyendo eso.

jeje, Saludos desde México.

P.D. si puedo tratare de subir documentales sobre fisica cuantica, que a mi parecer, pudieran ser mas constructivos

P.P.D [Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]

Ah, que también hay una parte de ficción. Perdonad, ahora cambio un par de cosas y pongo algunos vídeos más, que estos me parece que sí son del todo científicos.

El camarada demófilo, decia en un hilo de filosofía que sobre el tema de la mecanica cuantica habia mucho que decir, pero no lo dijo respetando el tema que se trataba en filosofia, pero ahora que he encontrado este, lo refloto porque me gustaría oir las opiniones del camarada demofilo al respecto.

Yo también estoy ansioso de ver la conversión de Demófilo de biólogo a físico cuántico, desde luego será digno de un estudio de psicología (psicología burguesa, de esa de las conspiraciones judeomasónicas, como el neodarwinismo vamos y el timo del VIH).

perdona che pero creo que la física sin fórmulas no es física, y que sin fórmulas ni dibujos es IMPOSIBLE explicar los fenómenos físicos, creo que por desgracia hay que estudiar y saber mucho de matemáticas si de verdad se quiere comprender lo que se dice, porque explicarlo a la ligera lo hace cualquiera, pero el fundamento es lo que permite creer lo que se dice o no. Al igual que cuando uno lee algo de Marx-Engeles tiene que entnder a que se refiere con tal palabra y en que contexto se dijo, bajo que teorías y que bases. PD: no qiero criticarte, solo cuento lo que opino, saludos

¿Tienen experiencia en algún libro de introducción a la física? Quisiera iniciarme. Sludos.

Haking escribió:¿Tienen experiencia en algún libro de introducción a la física? Quisiera iniciarme. Sludos.

Tipler, Resnick, Serwey, etc, traen los temas que se ven en los cursos básicos de física universitaria. Son fáciles de encontrar por internet.

Saludos

el timo del VIH

La tenes entre los ojos esa. De los ultimos 20 post que te he visto, 10 recuerdan el tema.

Tipler, Resnick, Serwey, etc, traen los temas que se ven en los cursos básicos de física universitaria. Son fáciles de encontrar por internet.

Los buscare el findesemana, la verdad que me hace falta superar un poco mi gran ignorancia sobre temas de las ciencias exactas.

cpablo escribió:

el timo del VIH

La tenes entre los ojos esa. De los ultimos 20 post que te he visto, 10 recuerdan el tema.

Tipler, Resnick, Serwey, etc, traen los temas que se ven en los cursos básicos de física universitaria. Son fáciles de encontrar por internet.

Los buscare el findesemana, la verdad que me hace falta superar un poco mi gran ignorancia sobre temas de las ciencias exactas.

oiga caballero, ese post es del 2011

Aunque el hilo decayera hace tiempo soy aficionado a todo lo relativo con la mecánica cuántica, el misticismo cuántico, teoría de campos, de cuerdas etc.
Les dejo esta entrevista a Vladko Vedral (profesor de física de la universidad de Oxford) considero que es muy sencilla y fácil de entender para los novatos en este tema. Está en un link de documaníatv un portal de visualización de documentales online.

Entrevista Vladko Vedral


Aprovecho para destacar que el famoso documental "Y tu que sabes? Dentro de la madriguera" que todos los interesados en este tema hemos visto, cae en la denominación de "Pseudocientífico" por mezclar conceptos para crear ideas falsas, tergiversar ciertas cosas y mezclar partes de ciencia con tremendas chorradas, mezclar algunos de los mas grandes científicos, profesores y expertos del mundo con gente que no son más que charlatanes, perjudicando así la imagen del propio documental, todo por hacer casar hechos probados científicamente con paranoias sectarias de los productores ... a pesar de eso si somos inteligentes, lograremos aislar el material válido y útil ya que explica realmente bien ciertos conceptos clave como:

Principio de indeterminación de Heisenberg: no podemos medir simultáneamente y con infinita precisión un par de magnitudes conjugadas (posición – momento, energía-tiempo, etcétera)

Dualidad onda-partícula: no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas, las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa.

Entrelazamiento cuántico: La paradoja ERP que dice que 2 partículas que interactuaron en el pasado quedan entrelazadas de modo que conociendo el estado de una conocemos en el de la otra y operando sobre una de las partículas se puede modificar el estado de la otra a distancia de manera instantánea.(A lo que Einstein llamaba perplejo "una espeluznante acción a distancia")

Superposición cuántica: un objeto “posee simultáneamente” dos o más valores de una cantidad observable (por ejemplo, la posición o la energía de una partícula, es decir puede estar, y está, en muchos lugares a la vez ).

Es una pena porque cuenta con la participación de grandes expertos (de hecho en cuanto a nombres podemos encontrar a la vanguardia de las grandes universidades que desarrollan estas investigaciones) y de manera muy entendible.
Pero a su vez simplifica al extremo el tema dando una sensación de "cuento de hadas" exagerada, teniendo esto como objetivo contar con la aceptación de aquellas personas que carecen de nociones de física y así obtener un mayor rendimiento económico y alcance.
Muy interesante la mecánica cuántica, que no parece desarrollada por el hombre ya que es la única rama de la ciencia en la que cuanto más se adentra uno más incertidumbre encuentra.
Albert Einstein murió sin poder creerse lo que la mecánica cuántica le estaba descubriendo, algo mencionable tratándose de una de las mentes con más capacidad para la reflexión y el análisis de la historia.
Así que a abrir aun más esas mentes que son infinitas!

Un saludo camaradas!! No hay nada mejor que aprovechar el insomnio en forocomunista

Razion escribió:

Haking escribió:¿Tienen experiencia en algún libro de introducción a la física? Quisiera iniciarme. Sludos.

Tipler, Resnick, Serwey, etc, traen los temas que se ven en los cursos básicos de física universitaria. Son fáciles de encontrar por internet.

Saludos

También está el Alonso-Finn. Aunque el que más me gusta es el de Feynman, es el más completo de todos. (Tiene Mecánica, Electromagnetismo, Termodinámica, Electrodinámica incluso)

Quiero aprovechar para decir una cosa sobre la física y la mecánica cuántica. Empiezo:

No se dice "La Física" si no "Las ciencias físicas". Esto es porque porque la naturaleza (físikas en griego) no tiene una unica forma de existir. Existen varias cosas que en físicas llamamos "Mecánicas" que se ven y rigen si se cumplen una serie de requisitos.

1º Mecánica clásica (Newtoniana, Lagrangiana, Hamiltoniana)

Esta mecánica es la que se da en los colegios e institutos, se ve cuando algo no es extremadamente pequeño y no va a una velocidad alta respecto a la de la luz e el vacío.

2º Mecánica relativista (Teoría de la relatividad especial)

Esta mecánica rige cuando un objeto no es extremadamente pequeño y va a una velocidad moderadamente grande respecto a la de la luz (a partir del 20% de c (velocidad de la luz en el vacío)

3º Mecánica cuántica

Esta mecánica rige cuando un objeto es muy pequeño (del orden de Angtroms (10^-10 m)) y la velocidad es moderadamente pequeña. Problema nº1, no se pueden hacer medidas exactas, solo probabilidades y dispersiones (Las he pasado putas este año con esto, lo juro xD) y con medidas no solo digo longitud, sino energía y movimiento. Esto nos da que la energía solo tiene ciertos valores (cuantos).

4º Mecánica cuántica de campos (Cuántica + Relatividad)

Esta mecánica rige cuando el objeto es muy pequeño y su velocidad es muy alta respecto ala de la luz. Se aplica a los átomos y cosas más pequeñas.


Creo que no me dejo nada. Salud

AlbertEinstein escribió:Quiero aprovechar para decir una cosa sobre la física y la mecánica cuántica. Empiezo:

No se dice "La Física" si no "Las ciencias físicas". Esto es porque porque la naturaleza (físikas en griego) no tiene una unica forma de existir. Existen varias cosas que en físicas llamamos "Mecánicas" que se ven y rigen si se cumplen una serie de requisitos.

1º Mecánica clásica (Newtoniana, Lagrangiana, Hamiltoniana)

Esta mecánica es la que se da en los colegios e institutos, se ve cuando algo no es extremadamente pequeño y no va a una velocidad alta respecto a la de la luz e el vacío.

2º Mecánica relativista (Teoría de la relatividad especial)

Esta mecánica rige cuando un objeto no es extremadamente pequeño y va a una velocidad moderadamente grande respecto a la de la luz (a partir del 20% de c (velocidad de la luz en el vacío)

3º Mecánica cuántica

Esta mecánica rige cuando un objeto es muy pequeño (del orden de Angtroms (10^-10 m)) y la velocidad es moderadamente pequeña. Problema nº1, no se pueden hacer medidas exactas, solo probabilidades y dispersiones (Las he pasado putas este año con esto, lo juro xD) y con medidas no solo digo longitud, sino energía y movimiento. Esto nos da que la energía solo tiene ciertos valores (cuantos).

4º Mecánica cuántica de campos (Cuántica + Relatividad)

Esta mecánica rige cuando el objeto es muy pequeño y su velocidad es muy alta respecto ala de la luz. Se aplica a los átomos y cosas más pequeñas.


Creo que no me dejo nada. Salud

Muy buen aporte destacando las diferentes mecánicas que son objeto de estudio camarada!

Saludos

No hay de que, esas son las ramas básicas de las CC Físicas. Luego las derivadas son:

Astrofísica: La actual se estudia con la teoría de la Relatividad General y Gravitación Cuántica (La gravitación de Newton ha sido tres veces superada (Primero por una aplicación de una ecuación de Gauss, después por Binet y después por Einstein)) Ahí ya se meten muchas cosas y muy enrevesadas (Es una rama que aún se está construyendo) como por ejemplo la archiconocida "Teoría de Cuerdas" que para explicar todo lo de las p-branas (Cuerdas de tres, cuatro o cinco dimensiones) se imaginan un espacio de 11 dimensiones, matemáticamente es posible, pero dibujarlo, no.

Física Nuclear y de Partículas: Bueno, esto mezcla Mecánica Cuántica de Campos con saber jugar al billar XD (Jugar al billar con particulas subatómicas tendría su punto, porque habrían tremendas discusiones por si han chocado o no -Son ondas al fin y al cabo-) La física nuclear es la que estudia el comportamiento de los núcleos atómicos. NO solo de las centrales nucleares. Voy a hacer una pregunta que seguramente NADIE de aquí nadie se ha hecho:

¿Por qué un núcleo atómico no se deshace, si las cargas positivas se repelen?


Bueno, en un núcleo no hay una fuerza (Electrostática) a principios-mediados del siglo XX se descubrió una interaccion interna mucho más fuerte que la electrostática, la "Interacción nuclear débil" Hoy día se llama así porque existe una que se llama fuerte, pero no es el caso. Simplemente, hace una un tipo de partículas (Bosones, son los que se encargan de que todo ocurra) intermediarias que los protones y los neutrones se queden ahí. En su sitio.

Curiosidad: Lo que ocurre en una reaccion nuclear de fisión es que en las especies más pesadas, la electrostatica "vence" a la nuclear débil. Por lo que el átomo se desintegra emitiendo energía.


Física de Partículas: Esto se encarga de estudiar los tipos de partículas que hay. Actualmente hay dos grandes grupos: Fermiones y Bosones. Los primeros los conocemos: Protones, Electrones, Neutrones, etc... Y los segundos como dije antes se encargan de interactuar y de que todo "Vaya bien": Un ejemplo que todos sabemos es el "Bosón de higgs" (Al que se llama equivocadamente la "Partícula de Dios". Es una traduccion digna de Anita Bottle, me explico: Un Físico (Lederman) publicó un libro llamado "The goddamn particle" (La partícula maldita o puñetera) "goddamn" no tiene nada que ver con la palabra "god") esta partícula otorga masa a las partículas que van a menos de la velocidad de la luz en el vacío (En cuántica, TODO son ondas de probabilidad). Esto explica que el fotón (Partícula de lo que está hecha la luz) NO tiene masa. También hay otros fotones como el W y el Z que se encargan de las interacciones nucleares, el fotón es otro bosón, etc...


Geofísica: Se encarga de la geología vista desde la física. Abarca desde la meteorología hasta el estudio de tsunamis y terremotos. Es mecánica clásica por lo general.

Electromecánica clásica: Abarca todo lo eléctrico que genere movimiento.

Electrónica: Su nombre habla por sí solo. Es electromecánica (tanto clásica como cuántica)

Y creo que eso es todo.

AlbertEinstein escribió:No hay de que, esas son las ramas básicas de las CC Físicas. Luego las derivadas son:

Astrofísica: La actual se estudia con la teoría de la Relatividad General y Gravitación Cuántica (La gravitación de Newton ha sido tres veces superada (Primero por una aplicación de una ecuación de Gauss, después por Binet y después por Einstein)) Ahí ya se meten muchas cosas y muy enrevesadas (Es una rama que aún se está construyendo) como por ejemplo la archiconocida "Teoría de Cuerdas" que para explicar todo lo de las p-branas (Cuerdas de tres, cuatro o cinco dimensiones) se imaginan un espacio de 11 dimensiones, matemáticamente es posible, pero dibujarlo, no.

Física Nuclear y de Partículas: Bueno, esto mezcla Mecánica Cuántica de Campos con saber jugar al billar XD (Jugar al billar con particulas subatómicas tendría su punto, porque habrían tremendas discusiones por si han chocado o no -Son ondas al fin y al cabo-) La física nuclear es la que estudia el comportamiento de los núcleos atómicos. NO solo de las centrales nucleares. Voy a hacer una pregunta que seguramente NADIE de aquí nadie se ha hecho:

¿Por qué un núcleo atómico no se deshace, si las cargas positivas se repelen?


Bueno, en un núcleo no hay una fuerza (Electrostática) a principios-mediados del siglo XX se descubrió una interaccion interna mucho más fuerte que la electrostática, la "Interacción nuclear débil" Hoy día se llama así porque existe una que se llama fuerte, pero no es el caso. Simplemente, hace una un tipo de partículas (Bosones, son los que se encargan de que todo ocurra) intermediarias que los protones y los neutrones se queden ahí. En su sitio.

Curiosidad: Lo que ocurre en una reaccion nuclear de fisión es que en las especies más pesadas, la electrostatica "vence" a la nuclear débil. Por lo que el átomo se desintegra emitiendo energía.


Física de Partículas: Esto se encarga de estudiar los tipos de partículas que hay. Actualmente hay dos grandes grupos: Fermiones y Bosones. Los primeros los conocemos: Protones, Electrones, Neutrones, etc... Y los segundos como dije antes se encargan de interactuar y de que todo "Vaya bien": Un ejemplo que todos sabemos es el "Bosón de higgs" (Al que se llama equivocadamente la "Partícula de Dios". Es una traduccion digna de Anita Bottle, me explico: Un Físico (Lederman) publicó un libro llamado "The goddamn particle" (La partícula maldita o puñetera) "goddamn" no tiene nada que ver con la palabra "god") esta partícula otorga masa a las partículas que van a menos de la velocidad de la luz en el vacío (En cuántica, TODO son ondas de probabilidad). Esto explica que el fotón (Partícula de lo que está hecha la luz) NO tiene masa. También hay otros fotones como el W y el Z que se encargan de las interacciones nucleares, el fotón es otro bosón, etc...


Geofísica: Se encarga de la geología vista desde la física. Abarca desde la meteorología hasta el estudio de tsunamis y terremotos. Es mecánica clásica por lo general.

Electromecánica clásica: Abarca todo lo eléctrico que genere movimiento.

Electrónica: Su nombre habla por sí solo. Es electromecánica (tanto clásica como cuántica)

Y creo que eso es todo.

Genial explicado, gracias por seguir dándole vida al tema

Bueno para que la gente que quiera empezar a seguir unas pautas de exploración sobre las ciencias físicas, mecánica cuántica... os dejo aquí para ir paso a paso, una guía sobre el modelo estándar y cuando un modelo es estándar.
Es una guía de "cuentos-cuánticos" página que os recomiendo que visitéis ya que está en constante crecimiento y aloja muchísimos artículos y experiencias sobre estos temas y los describe realmente bien.


Muchas veces nos encontramos con discusiones acerca de las partículas elementales, del LHC, del Higgs, etc.  Y en todas estas se menciona de una forma u otra el modelo estándar o extensiones del mismo.

En esta entrada lo que pretendemos es exponer brevemente y sin formalismos en qué consiste dicho modelo, cuáles son sus puntos fuertes (que son muchos y fortísimos) y cuáles  sus puntos débiles.



Apuntes sobre el modelo estándar

Cuando hablamos del modelo estándar hemos de tener claros una serie de puntos:

1.-  Es la teoría que explica las interacciones (no gravitatorias) de las partículas elementales.

2.-  Dicha teoría ha sido confirmada experimentalmente durante los últimos 50-60 años.

3.-  Sin embargo, debido a ciertas ambigüedades inherentes a la propia teoría sabemos que no puede ser la teoría definitiva que nos explique la materia y sus interacciones en todos los rangos de energía.

¿Qué es el modelo estándar?

El modelo estándar no es más que un conjunto de teorías cuánticas de campos que intenta modelar el comportamiento de las partículas elementales y su forma de interactuar.

Las interacciones que contempla el modelo estándar son:
◾La interacción electromagnética que se presenta entre partículas con carga eléctrica.
◾La interacción débil que es la responsable de cambiar los tipos de partículas.
◾La interacción fuerte que es la interacción entre quarks.  Dicha interacción se presenta entre partículas con una carga denominada color.

Dentro del modelo estándar, la interacción electromagnética y la interacción débil están unificadas.  Es decir, existe una teoría que es capaz de describir los fenómenos electromagnéticos y débiles en un único marco teórico.  Esta es la conocida como teoría electrodébil.

Además de la teoría electrodébil, el modelo estándar tiene otra parte denominada cromodinámica cuántica.  Esta última es la teoría que describe como se comportan e interactúan los quarks.





(EXPLICACIÓN GRÁFICO)Las flechas representan qué interacciona con que. Las interacciones según el modelo estándar vienen dadas por el intercambio de bosones mensajeros. El fotón para el electromagnetismo, los bosones tipo W y Z para la interacción débil y los gluones para la interacción fuerte. El bosón de Higgs es el que dota de masa a las partículas con las que interacciona.



Puntos débiles del modelo estándar

A pesar de ser la teoría mejor comprobada de la historia de la física, el modelo estándar presenta diversos problemas que nos indican que no es la teoría final de las interacciones entre partículas elementales.  Entre otros problemas tenemos:

1.-  A energías muy elevadas las predicciones de la probabilidad de sucesos determinados entre partículas (es decir, que en colisiones de muy alta energía entre un determinado tipo de partículas obtengamos unos determinados productos finales) son incorrectas.

2.- Además muchos de los cálculos son extremadamente difíciles lo cual hace que haya que recurrir a aproximaciones muy severas.  Esto hace que podamos confiar poco en los resultados teóricos obtenidos.

3.-  No incluye la interacción gravitatoria y esto implica entre otras cosas que se incurran en errores que conducen a expresiones sin sentido en los desarrollos teóricos (aparición de algunos infinitos no reinterpretables, lo que se llama renormalización).

4.-  Tiene muchos parámetros que se han de fijar a partir de valores medidos experimentalmente.  Eso quiere decir que todos esos parámetros no pueden ser determinados por la teoría.  Esto nos lleva a pensar que debe de existir otra teoría que nos diga por qué dichos parámetros tienen los valores que tienen y no otros.  En el modelos estándar tenemos 20 parámetros de este tipo, incluyendo las masas y las cargas de las partículas.  Algunos de estos parámetros se toman como cero (masa de los neutrinos por ejemplo) sin razón alguna y esto puede ser incorrecto.

5.-  No entendemos por qué el electromagnetismo y la interacción débil son tan diferentes en nuestra escala de energía si son parte de la misma interacción electrodébil en energías más altas.  Esto tiene como consecuencia que no sabemos por qué hay partículas con masa y otras sin masa.  Esto hace necesario introducir un mecanismo de generación de masa, el candidato más popular es el mecanismo de Higgs que tendría un bosón asociado que estamos intentando encontrar en el LHC.

Idealmente una teoría debería darnos el contenido de partículas de la naturaleza, sus cargas, masas, y el resto de características intrínsecas a las mismas.  El modelo estándar no nos proporciona esta información.  Lo que de verdad nos da el modelo estándar es la forma que tienen las partículas de interactuar, pero nosotros le tenemos que suministrar que tipos de partículas existen.


Continuará...

¿Cómo se construye el modelo estándar?

Se introduce los tipos de partículas permitidos, leptones, quarks, etc.  Algunos de ellos son bosones y otros fermiones (partículas con espín entero y semientero respectivamente).  Luego exigimos que se satisfagan ciertas leyes de conservación y ciertas simetrías (lo que se conoce como simetrías gauge) y luego se construye una teoría que satisfaga la mecánica cuántica y la relatividad especial. Todo esto nos da una teoría cuántica de campos de las partículas y las interacciones entre ellas.



Aclaración partículas del modelo estándar:

Dado que vamos a construir el modelo estándar como una teoría cuántica de campos hemos de suministrarle partículas y antipartículas.  Sin embargo, este no es un grave problema, en cuanto exigimos a una teoría que mezcla cuántica y relatividad especial que exista una partícula la antipartícula asociada viene dada directamente por la teoría.
Pero al modelo estándar le da un poco igual el número de partículas que existan.  Nosotros sabemos experimentalmente que tenemos tres familias de leptones (partículas que sienten la interacción débil y la electromagnética) que contienen al electrón, muón, tauón y sus respectivos neutrinos. Y tenemos tres familias de quarks, el (up, down), (charm, strange), (bottom, top).  Así que esto hay que ponerlo a mano. Lo que sí tenemos claro es que el número de familias leptónicas ha de ser igual al número de familias de quarks.

Está claro que con estas entradas no hemos dicho mucho, nos hemos quedado en la superficie, y posiblemente no hemos abarcado todos los puntos interesantes de esta teoría física.  Sin embargo, el objetivo era presentar de forma breve, concisa y lo más precisa posible en términos llanos esta teoría, con sus luces y sombras.


Interacciones en el modelo estándar

Una de las maravillas de esta teoría es que nos proporciona directamente, es decir, no están puestas a mano, las interacciones entre los distintos tipos de partículas.  El electromagnetismo, la interacción débil y la interacción fuerte vienen descritas de forma natural por la teoría simplemente exigiendo que la naturaleza satisfaga ciertas simetrías.  Estas son simetrías gauge*, y hacen referencia a la independencia de cada observador de elegir la forma de definir el estado cuántico de una partícula.  Si exigimos que la física sea consistente independientemente de la forma de definir ciertos parámetros dependientes del observador eso hace que aparezcan las interacciones.

La forma en la que aparecen dichas interacciones es bajo el intercambio de partículas mensajeras de la interacción. Estas partículas son bosones, tienen espín entero, y son el fotón para el electromagnetismo, los bosones W y Z para la interacción débil y los gluones para la interacción fuerte.

El problema es que la teoría cuántica de campos que nos da las interacciones nos dice que los bosones mensajeros no tienen masa, de hecho no pueden tenerla para que la teoría tenga la simetría exigida (simetría gauge).  Pero resulta que los bosones W y Z tienen masa (y de hecho una masa respetable).

Para que estas partículas tengan masa y explicar que el fotón no la tiene se ha de introducir un mecanismo tal que genere masa y satisfaga la condición de simetría.  El modelo o mecanismo más popular, como ya hemos comentado, es introducir a mano un campo nuevo, el campo de Higgs.  La teoría cuántica asociada nos dice que tiene que existir un bosón asociado a este campo, el bosón de Higgs.  Gracias a la existencia de esta partícula se puede entender por qué unos bosones mensajeros tienen masa y otros no.  Sin embargo, aún no hemos detectado este bosón y eso hace que aún no sepamos como se genera masa en el modelo estándar.


*Que es una teoría "gauge"

En física, una teoría de campo gauge es un tipo de teoría cuántica de campos que se basa en el hecho de que la interacción entre fermiones puede ser vista como el resultado de introducir transformaciones "locales" pertenecientes al grupo de simetría interna en el que se base dicha teoría. Una transformación de gauge es una transformación de algún grado de libertad interno, que no modifica ninguna propiedad observable física.

Espero que la introducción haya sido de vuestro interés.


Un saludo camaradas!

La física es una de las mejores herramientas que hemos desarrollado para entender el universo, es una lastima que también sea de las más "acosadas" por la pseudociencia...

Estoy seguro que con el tiempo la física podrá contestar inclusive a las preguntas de la metafísica...

Leif marte escribió:La física es una de las mejores herramientas que hemos desarrollado para entender el universo, es una lastima que también sea de las más "acosadas" por la pseudociencia...

Estoy seguro que con el tiempo la física podrá contestar inclusive a las preguntas de la metafísica...

La física puede responder a todo en medida de que sea matematizable. Tenemos a los matemáticos como "oompa-lumpas" en plan que nos desarrollen herramientas matemáticas nuevas y potentes para poder explicar nuevas teorías. Ya lo dijo en su época (no me gusta encumbrarlo mucho porque tuvo tanto grandes aciertos como fracasos, ya explicaré cuales) Galileo "El universo está escrito en el lenguaje de las matemáticas".

Castro92 escribió:¿Cómo se construye el modelo estándar?

Se introduce los tipos de partículas permitidos, leptones, quarks, etc.  Algunos de ellos son bosones y otros fermiones (partículas con espín entero y semientero respectivamente).  Luego exigimos que se satisfagan ciertas leyes de conservación y ciertas simetrías (lo que se conoce como simetrías gauge) y luego se construye una teoría que satisfaga la mecánica cuántica y la relatividad especial. Todo esto nos da una teoría cuántica de campos de las partículas y las interacciones entre ellas.



Aclaración partículas del modelo estándar:

Dado que vamos a construir el modelo estándar como una teoría cuántica de campos hemos de suministrarle partículas y antipartículas.  Sin embargo, este no es un grave problema, en cuanto exigimos a una teoría que mezcla cuántica y relatividad especial que exista una partícula la antipartícula asociada viene dada directamente por la teoría.
Pero al modelo estándar le da un poco igual el número de partículas que existan.  Nosotros sabemos experimentalmente que tenemos tres familias de leptones (partículas que sienten la interacción débil y la electromagnética) que contienen al electrón, muón, tauón y sus respectivos neutrinos. Y tenemos tres familias de quarks, el (up, down), (charm, strange), (bottom, top).  Así que esto hay que ponerlo a mano. Lo que sí tenemos claro es que el número de familias leptónicas ha de ser igual al número de familias de quarks.

Está claro que con estas entradas no hemos dicho mucho, nos hemos quedado en la superficie, y posiblemente no hemos abarcado todos los puntos interesantes de esta teoría física.  Sin embargo, el objetivo era presentar de forma breve, concisa y lo más precisa posible en términos llanos esta teoría, con sus luces y sombras.


Interacciones en el modelo estándar

Una de las maravillas de esta teoría es que nos proporciona directamente, es decir, no están puestas a mano, las interacciones entre los distintos tipos de partículas.  El electromagnetismo, la interacción débil y la interacción fuerte vienen descritas de forma natural por la teoría simplemente exigiendo que la naturaleza satisfaga ciertas simetrías.  Estas son simetrías gauge*, y hacen referencia a la independencia de cada observador de elegir la forma de definir el estado cuántico de una partícula.  Si exigimos que la física sea consistente independientemente de la forma de definir ciertos parámetros dependientes del observador eso hace que aparezcan las interacciones.

La forma en la que aparecen dichas interacciones es bajo el intercambio de partículas mensajeras de la interacción. Estas partículas son bosones, tienen espín entero, y son el fotón para el electromagnetismo, los bosones W y Z para la interacción débil y los gluones para la interacción fuerte.

El problema es que la teoría cuántica de campos que nos da las interacciones nos dice que los bosones mensajeros no tienen masa, de hecho no pueden tenerla para que la teoría tenga la simetría exigida (simetría gauge).  Pero resulta que los bosones W y Z tienen masa (y de hecho una masa respetable).

Para que estas partículas tengan masa y explicar que el fotón no la tiene se ha de introducir un mecanismo tal que genere masa y satisfaga la condición de simetría.  El modelo o mecanismo más popular, como ya hemos comentado, es introducir a mano un campo nuevo, el campo de Higgs.  La teoría cuántica asociada nos dice que tiene que existir un bosón asociado a este campo, el bosón de Higgs.  Gracias a la existencia de esta partícula se puede entender por qué unos bosones mensajeros tienen masa y otros no.  Sin embargo, aún no hemos detectado este bosón y eso hace que aún no sepamos como se genera masa en el modelo estándar.


*Que es una teoría "gauge"

En física, una teoría de campo gauge es un tipo de teoría cuántica de campos que se basa en el hecho de que la interacción entre fermiones puede ser vista como el resultado de introducir transformaciones "locales" pertenecientes al grupo de simetría interna en el que se base dicha teoría. Una transformación de gauge es una transformación de algún grado de libertad interno, que no modifica ninguna propiedad observable física.

Espero que la introducción haya sido de vuestro interés.


Un saludo camaradas!

un saludo.Sí que es de gran interés así que si quieres continuar colgando cosas para que las leamos, por mi prate, estaría muy agradecida.  

Haking escribió:¿Tienen experiencia en algún libro de introducción a la física? Quisiera iniciarme. Sludos.

Personalmente ( aunque en física cuántica sé lo mínimo, las partículas fundamentales "básicas" y poco más ) te aconsejaría empezar por la teoría general de la relatividad, tanto la primera publicación como la especial. He leído gran parte de ambas, no los he terminado de leer ( quizás lo haga ahora que tengo tiempo ) pero me parece una lectura impresionante y como todos hemos estudiado mecánica clásica mucho más fácil de comprender un principio.

Al fin y al cabo en mecánica cuántica están como locos como unificar teorías, que es lo que viene a ser la famosa "Teoría del Todo" buscada, el famoso Grial de la Ciencia actual.

Buenas a todos. Estoy muy interesado en física puesto que eso es a lo que me quiero dedicar y estudiar.
No sé si habrá posts sobre el tema, pero si quiero dar a conocer el caso de Bruno Pontecorvo, gran físico y teórico de la teoría de neutrinos, alumno de Enrico Fermi y comunista convencido.
Al estar del bando soviético pensé que sería un buen tema en este post. Aquí os dejo con su wikipedia (que por cierto no está en castellano)

[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]