Los locos de la cuántica
Si, la mecánica cuántica es loca, así que para hablar de ella y entenderla, hay que estar mas locos todavía.
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Grafico de interacciones
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Grafico de interacciones
Hola! El grafico en el que se representan las interaccione y estas convergen a altas energías, lo he repasado varias veces y creo que entiendo bien el concepto, pero me suscita una duda.
El grafico podria estar sujeto a otra interpretación? De manera que según como lo interpretes podria indicar que cuanto mas nos acercamos a una partícula elemental, las aparentemente tres interacciones, son solo una?
Dicho de otro modo. La partícula elemental solo emitiría una interacción y a medida que esta se dispersa en los campos de interacción y se aleja de la fuente de emisión esta cambia su estado de energia. También se podrían tener en cuenta los procesos que ocurren cuando estas partículas se unen para formar partículas superiores, ( quarks, protones, neutrones, átomos) y las propiedades de los conjuntos, la perdida o emisión de parte de la energia cundo se producen las diferentes interacciones en los distintos niveles, la transformación de parte de esa energia en masa, como en el caso de la diferencia de masa entre el núcleo de los protones y neutrones y su masa total.
Aunque la causa principal de esas diferencias seguiria siendo la dispersión de la energia en los campos de interacción al alejarse de la fuente de emisión ( partícula elemental). ya que cuanto mas cerca de la partícula también mas alta es la concentración de energia y mas alta es esta energia, por que mas cerca estas de la fuente de emisión.
No se si se ha descargado bien el grafico… Si no se entendiera la pregunta, me lo decís e intento reformularla. Gracias.
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9 Respuestas
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El siguiente grafico solo es mi forma de entenderlo, no esta calibrado, solo es una representación para que se entienda la idea, solo una idea inicial, falta afinar. O solo mi locura.
U1: Interacción electromagnética.
SU2: Interacción débil.
SU3: Interacción fuerte.
SU4: Seria la primera o la ultima, según se mire, “barrera”, antes de llegar a lo que seria la propia partícula elemental. Si cogemos como ejemplo el electrón, esto seria lo que nosotros entendemos como el propio electrón, pero la partícula elemental de este, en realidad estaria en el núcleo del mismo.
SO5: Gravedad/ campo de Higgs.
Puntos de cruce:
C1: SU4/SO5: Ejemplo, masa del electrón.
C2: SU3/SO5: Masa de los quarks
C3: SU2/SO5: Masa del protón y del neutrón.
C4: U1/SO5: Masa del átomo.
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Otra cosita, también tendríamos que tener en cuenta que el espacio y el tiempo son relativos, de manera que los procesos ocurridos en la partícula elemental, podrían estar a una escala temporal distinta a la nuestra. Y que el espacio que para nosotros es todo minúsculo, ( como en la distancia y diferencia entre las masas del electrón y un átomo) a esta escala son considerables.
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Repito que soy consciente que en el grafico hay cosas que no estan del todo bien expresadas, lo hice un poco a la ligera. Pero se entiende? Dicho esto, hay que tener en cuenta que yo no trato a los quarks como partículas indivisibles, creo profundamente que estan formados por conjuntos de partículas elementales.
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Aquí unas pequeñas rectificaciones por tal que se entienda mejor.
Lo que anteriormente nombre como SO5: Gravedad/campo de Higgs, mejor lo nombraremos GH: Gravedad/ campo de Higgs
Entonces SU5: es la interacción original justo sale de la partícula elemental antes de dividirse, en las otras interacciones.
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¿Por qué la gravedad y el campo de Higgs estarían vinculados como para ponerlos en conjunto?.
Saludos.
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Hola!!
En realidad especulaba por pura intuición, por que a pesar de que he leído y repasado en varias ocasiones lo del mecanismo de Higgs, en parte por ser autodidacta, todavía hay cosas que no consigo entender del todo, pero hay cosas, que no se por que, me da la sensación que tiene cierta familiaridad con la gravedad, como si lo que a nivel subatómico entendemos como mecanismo de Higgs, al unir mas partículas y por ello mas materia, se transformara en lo que después entendemos como gravedad y aunque parezca que discrimino cosas, no creas que cambiaria tanto el funcionamiento básico de ambas. Pero explicarlo al detalle de momento me es difícil.
De esa forma resultaria que la partícula elemental, solo emitiría dos interacciones, SU5 y GH y la interacción entre estas, produciría los cambios de fase que entendemos como diferentes interacciones incluido el mecanismo de Higgs y la gravedad, pasaría algo ” parecido” a lo que pasa con la interacción electromagnética, donde una corriente eléctrica puede producir un campo magnético y un campo magnético puede producir una corriente eléctrica, solo que cambiando los actores y algo su complejidad, SU5 seria algo así como la energia y GH seria algo así como la masa, de manera que la energia puede ser masa y la masa pude ser energia, en parte dependiendo de la interacción entre ambas interacciones, una partícula puede ser una onda y una onda puede ser una partícula. Es especulativo, pero no creas que tan disparatado.
Gracias!
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Una posible explicación de este efecto, seria, que mientras que SU5 pierde intensidad a medida que se aleja de la fuente de emisión, GH no perdería intensidad al alejarse y a pesar que empieza con menor intensidad, llega un momento que se alcanzan, provocando el cambio de fase,( la parte mas chunga de esto, es interpretar que pasa cuando las partículas elementales forman conjuntos y estos a su vez forman otros conjuntos). Una posible explicación de esta diferencia entre SU5 y GH, es que SU5 estaria polarizada mientras GH no.
No seáis muy duros con el siguiente esquema, por mas vueltas que le dado no se me ocurre otra forma de representar esto y que se entienda.
Una cosita mas, si llegado a estas alturas alguien cree que se ma ha ido la olla, avisar.????
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¡Hola!
Actualmente conocemos que las interacciones fundamentales son resultados de la emisión y absorción de bosones, es decir, partículas de spin entero y que no se excluyen entre sí: pueden haber arbitrariamente muchos en un volumen arbitrariamente pequeño.
Estos bosones son virtuales en tanto existen durante un tiempo menor al correspondiente por el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Según este último principio, se cumple ∆t∆E>h. Es decir, que el producto de las incertidumbres en el tiempo y la energía es mayor a la constante de Planck.A mayor energía menor es el tiempo de existencia del bosón.
Entonces hay una relación entre la energía y el alcance del bosón c∆t, donde c es la velocidad de la luz. A mayor energía, menor ∆t y también menor la distancia o
alcance del bosón.El fotón, el bosón del campo electromagnético, al no tener masa en reposo su energía puede ser arbitrariamente pequeña, luego el tiempo de su existencia es
arbitrariamente largo pudiendo recorrer un largo camino. Es por esto que es una interacción de larga distancia.Los bosones W⁺ W⁻ y Z⁰ que median la interacción débil, sí tienen masa en reposo y por tanto una energía mínima debajo de la cual no pueden exisitir.
Como la masa de estos bosones es relativamente alta se reduce su tiempo de existencia.
Este tiempo es tan corto que es poca la distancia que recorren. Por esto se trata de una interacción de corto alcance.
El mecanismo de Brout-Englert-Higgs de 1964 es el que explica el origen de la masa de éstos bosones.El gluón, similar al fotón, tampoco tiene masa. Así que en principio la interacción fuerte sería de largo alcance igual que el electromagnetismo.
Esto no es consistente con la experiencia: los núcleos atómicos no se atraen entre sí.Gross, Wilczek y Pulitzer descubrieron en 1973 lo que se llama «libertad asintótica».
La interacción fuerte es más débil a cortas distancias y aumenta con ella. Esto es debido a un antiapantallamiento.
A diferencia del fotón, el gluón transporta carga de color. Como están cargados, los gluones interactúan entre sí; algo que no sucede con fotones (más o menos: pueden interactuar entre sí mediante la interacción electrodébil).
Luego el campo gluón en las inmediaciones de un quark amplifica, por decirlo de algún modo, la carga de color de ese mismo quark y por tanto la intensidad de la interacción.
Como se ve en el gráfico, la interacción fuerte disminuye con la energía, luego con la inversa de la distancia. Contrario a lo que sucede con la electromagnética y la débil.
Entonces sí, a mayor energía menor distancia. Por eso es que se necesitan aceleradores de partículas cada vez mayores para indagar a escalas cada vez menores.
Finalmente, la diferencias entre el electromagnetismo y la interacción débil son debidas a una ruptura de simetría por el mecanismo de Higgs.
Es de esperar que la diferencia entre la interacción fuerte y la electrodébil sea también debida a alguna ruptura de simetría que haga que los leptones pierdan su carga de color y los quarks la conserven.¡Saludos!
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Hola de nuevo!! Creo que te devia una mejor respuesta a tu pregunta caminantenocturno, por eso intentare explicar, lo mejor que me sea posible, el por que yo lo veo así, aunque es una visión muy personal, tampoco entrare en profundidad en ninguna de las partes, prefiero que se entienda la idea general, ya me ha llevado unos días pensar como explicarla y que medianamente se entienda, como para profundizar en todas sus partes.????
Partiríamos de una partícula elemental, esta emitiría dos interacciones SU5 y GH,( sugiriendo que GH, agruparia gravedad cuántica, campo de Higgs y gravedad). SU5 y GH podrían ser de inicio una sola interacción con dos efectos diferenciados, pero para que sea mas sencillo de explicar lo dejaremos en dos interacciones con diferente carácter emitidas por una partícula elemental.
La siguiente metáfora tal vez sea la peor de la historia, pero es lo mejor que se me ocurre… Seria como una obra de teatro, con dos actrices y cada una de ellas interpreta a un personaje, como ya he dicho antes podria ser una sola actriz interpretando a los dos personajes, pero cuesta mas de entender.
Al principio de la obra y durante todo el primer acto, la protagonista seria SU5. Llegado cierto momento o lo que seria igual cierta distancia, SU5 y GH interaccionan, dando como resultado el primer limite de la partícula, no sabria concretar con certeza si es ese limite el que produce el cambio de fase a SU4 o es en ese cambio de fase donde GH da masa a la partícula, pero en cualquier caso es donde se da la interacción entre los dos personajes, este hipotético limite es donde recibiría su masa el electrón y lo que nosotros consideramos el limite de este.
Pero la obra se complica, ya que las partículas elementales se unen hasta el limite SU4 para formar conjuntos, como los quarks, mientras que SU5 ahora a nivel SU4, por su carácter polarizado, intenta equilibrar sus cargas, GH al no ser polarizada no puede equilibrar nada, solo puede aumentar su fuerza por la unión de mas partículas con la interacción GH, pero durante todo el primer acto la fuerza de GH seguirá estando por debajo de la de SU5 y sus cambios de fase, las partículas elementales unidas e interactuando en el limite SU4 forman un conjunto, dicho conjunto recibe su masa, por la interacción entre SU4 y GH, en el limite SU3, donde además se produce el cambio de fase, en el limite SU3 es donde reciben su masa los quarks y es en la fase donde estos interactúan.
Este proceso se daria sucesivamente, SU2 y hasta llegar U1, donde llegaríamos a la masa del átomo, y esto seria como el final del primer acto, en este punto las fuerzas estarían en un delicado y relativo equilibrio, SU5 ahora en fase U1 habría llegado a equilibrar parcialmente sus cargas, pero este equilibrio no seria del todo real, ya que algunas partes no estarían del todo equilibradas, incluso SU5 y GH habrían llegado a un cierto punto de igualdad en sus fuerzas.
Pero al empezar el segundo acto las cosas han cambiado y la protagonista es GH y la que llevara a partir de este momento la iniciativa en los procesos, por que GH obliga a los átomos a acercarse y juntarse, cuanto mas átomos junta, mas aumenta la fuerza de GH y esta aumenta progresivamente, cuanto mas aumenta mas materia atrae, cuanto mas materia mayor gravedad y mayor es la presión a la que son sometidas las partícula en el interior del conjunto, por que al ser GH una propiedad de cada una de las partículas eso ejerce presión hacia el centro del conjunto y es el conjunto de la fuerza de gravedad de cada una de las partículas la que se une para crear el campo de gravitatorio, este campo gravitatorio deformaria el espacio-tiempo y no seria la deformación del mismo lo que produciría la gravedad, pero el resultado del funcionamiento seria el mismo. Este proceso aumentaría hasta un limite donde la fuerza de GH y por ello la presión, seria tan grande que rompería la barrear de U1 obligando a las partículas a reorganizarse, como uniendo los núcleos de los átomos, naciendo así una estrella, cuanto mas aumenta la cantidad de materia mayor es este proceso y mas limites de fase rompe, de las estrellas a los agujeros negros.
Pero en realidad durante toda la obra de teatro solo actuarían dos actrices representando dos personajes, los cuales evolucionan a mediad que progresa la obra.
Todo esto podria parecer una explicación demasiado sencilla, pero no os dejéis engañar, la realidad es que esta explicación solo es es el folleto de la obra, entenderla al detalle es lo verdaderamente complejo.
Gracias!
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