{"id":175,"date":"2016-02-17T10:03:26","date_gmt":"2016-02-17T09:03:26","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/?p=175"},"modified":"2016-02-17T10:04:54","modified_gmt":"2016-02-17T09:04:54","slug":"de-las-particulas-a-la-geometria-como-los-metodos-de-calculo-llevan-a-cambios-conceptuales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/2016\/02\/17\/175\/","title":{"rendered":"De las part\u00edculas a la geometr\u00eda: c\u00f3mo los m\u00e9todos de c\u00e1lculo llevan a cambios conceptuales"},"content":{"rendered":"

Por Paolo Benincasa<\/a> (Investigador Postdoctoral en el IFT UAM-CSIC)<\/p>\n

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Gracias al acelerador de part\u00edculas LHC del CERN en Ginebra, en los \u00faltimos a\u00f1os la f\u00edsica de part\u00edculas y sus problemas\/esperanzas han aparecido relativamente a menudo en los medios de comunicaci\u00f3n: desde el fundamental descubrimiento del bos\u00f3n de Higgs y de part\u00edculas ex\u00f3ticas<\/em> (pentaquarks<\/a>) hasta la eterna esperanza de que en un futuro pr\u00f3ximo se detecten part\u00edculas supersim\u00e9tricas<\/a> o alguna se\u00f1al de nueva f\u00edsica, es decir no incluida en el paradigma actual representado por el modelo est\u00e1ndar de f\u00edsica de part\u00edculas<\/em><\/a>.<\/p>\n

Resulta m\u00e1s dif\u00edcil, en cambio, comunicar a nivel de divulgaci\u00f3n los avances t\u00e9cnicos en las construcciones te\u00f3ricas sobre las que se funda la f\u00edsica de part\u00edculas y que permiten hablar de ella. La raz\u00f3n principal de dicha dificultad est\u00e1 tanto en el car\u00e1cter mismo de los avances, a menudo nuevas formulaciones matem\u00e1ticas \u2013 se quiera o no, el uso de las matem\u00e1ticas para describir los fen\u00f3menos f\u00edsicos no es una perversi\u00f3n de los cient\u00edficos, sino el lenguaje m\u00e1s poderoso y efectivo que tenemos \u2013, como tambi\u00e9n en el hecho de que no siempre se vuelven en algo experimentalmente relevante a corto plazo.<\/p>\n

La f\u00edsica de part\u00edculas se puede resumir como el estudio de las colisiones entre part\u00edculas que se mueven con una velocidad pr\u00f3xima a la velocidad de la luz. La din\u00e1mica de dichas colisiones es muy distinta de lo que nos podr\u00edamos esperar bas\u00e1ndonos en nuestra experiencia cotidiana. La experiencia del d\u00eda a d\u00eda nos dice que si hacemos colisionar dos bolas de billar, dependiendo de la velocidad con la que se lancen y el \u00e1ngulo de choque, la colisi\u00f3n tendr\u00e1 el efecto de modificar tanto la direcci\u00f3n de movimiento de las bolas como la velocidad de cada una de ellas. La leyes que gobiernan estos fen\u00f3menos son las de la f\u00edsica cl\u00e1sica<\/em><\/a>.<\/p>\n

Si en cambio sustituimos las dos bolas de billar con dos part\u00edculas elementales y las hacemos colisionar con altas energ\u00edas (con velocidades pr\u00f3ximas a las de la luz), la din\u00e1mica seguir\u00e1 las leyes de la relatividad especial<\/a> y de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica<\/a>: la colisi\u00f3n producir\u00e1 dos o m\u00e1s part\u00edculas, que pueden ser bien del mismo tipo de las iniciales o bien part\u00edculas totalmente diferentes. Es m\u00e1s, de manera directa podemos conocer s\u00f3lo el conjunto de las part\u00edculas anteriores a la colisi\u00f3n, con su energ\u00eda, y el conjunto de las part\u00edculas que emergen tras la misma, pero lo que exactamente<\/em> ocurre durante la colisi\u00f3n queda, en principio, desconocido. Sin embargo, existe una cantidad que podemos medir y que nos proporciona informaci\u00f3n acerca de la colisi\u00f3n: es la probabilidad de que la colisi\u00f3n de nuestras part\u00edculas iniciales produzca un cierto tipo de part\u00edculas finales. Dicha probabilidad es el cuadrado de una cierta cantidad llamada amplitud de difusi\u00f3n<\/em>, que podemos calcular te\u00f3ricamente y comparar as\u00ed las predicciones te\u00f3ricas con los resultados de experimentos como el LHC. Es por tanto de extrema importancia desarrollar m\u00e9todos eficientes para calcular dichas amplitudes. Durante los \u00faltimos 20 a\u00f1os se han producido avances notables en esta direcci\u00f3n, contribuyendo a una comprensi\u00f3n m\u00e1s completa y detallada de la teor\u00eda, independientemente de que se trate de QCD o de los denominados modelos de juguete<\/em> — por claridad QCD<\/a> es el acr\u00f3nimo de Quantum ChromoDynamics<\/em> (en castellano cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica) que es la teor\u00eda, incluida en el modelo est\u00e1ndar de f\u00edsica de part\u00edculas, que describe la interacci\u00f3n entre gluones<\/a> y quark<\/a>, part\u00edculas contenidas en, por ejemplo, protones y neutrones; los modelos de juguete<\/em> son en cambio modelos simplificados que se usan para investigar propiedades espec\u00edficas de un sistema.<\/p>\n

Con la intenci\u00f3n de abrir una peque\u00f1a ventana que nos permita asomarnos al mundo de los m\u00e1s recientes avances t\u00e9cnicos en teor\u00eda de part\u00edculas, empezamos una visita guiada a trav\u00e9s de aquellos que est\u00e1n implicando un cambio de perspectiva con la que pensamos los fen\u00f3menos f\u00edsicos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por Paolo Benincasa (Investigador Postdoctoral en el IFT UAM-CSIC) Gracias al acelerador de part\u00edculas LHC del CERN en Ginebra, en los \u00faltimos a\u00f1os la f\u00edsica de part\u00edculas y sus problemas\/esperanzas han aparecido relativamente a menudo en los medios de comunicaci\u00f3n: desde el fundamental descubrimiento del bos\u00f3n de Higgs y de part\u00edculas ex\u00f3ticas (pentaquarks) hasta la eterna esperanza de que en un futuro pr\u00f3ximo se detecten part\u00edculas supersim\u00e9tricas o alguna se\u00f1al de nueva f\u00edsica, es decir no incluida en el paradigma actual representado por el modelo est\u00e1ndar de f\u00edsica de part\u00edculas. Resulta m\u00e1s dif\u00edcil, en cambio, comunicar a nivel de divulgaci\u00f3n\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":201,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[7197],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/175"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/users\/201"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=175"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/175\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":179,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/175\/revisions\/179"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=175"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=175"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/fisicateorica\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=175"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}