00:00:00
lea yo
00:00:06
i
00:00:10
dónde
00:00:13
leaño
00:00:15
feliz
00:00:19
felicidades por este hits listos para el
00:00:22
stade completamente el cerebro hoy es 4
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de julio 2019 así que se cumplen
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exactamente 7 años desde que se
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anunciara el descubrimiento del bosón de
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higgs en una sala abarrotada del ser así
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que hoy es un día maravilloso para que
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entiendas de una vez por todas que se
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estaba y nada del bosón de higgs vamos
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allá
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y todo comienza hace unos 50 años en
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1964 la revista physics review letters
00:00:50
publica tres sorprendentes trabajos para
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intentar explicar el mecanismo según el
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cual las partículas adquieren masa en el
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universo de esos tres artículos uno
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llama especialmente la atención
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simetrías rotas y las masas de los
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bosones gates por peter weir hicks en
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orden esta era la tercera en aparecer y
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aunque su contribución era muy modesta
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también era determinante en este corto
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artículo hicks sugería la existencia de
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una partícula voz sónica masiva lo que
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hoy conocemos como el bosón de higgs
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casi 48 años después y tras tres largos
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años de búsqueda el gran colisionador de
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hadrones del cern la mayor máquina
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construida por el hombre hasta la fecha
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considerar con esta partícula
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escurridiza en uno de los mayores hitos
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de la historia de la ciencia moderna y
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es que estamos emocionadísimos porque al
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final podríamos gritar al mundo que
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entendíamos uno de sus mecanismos más
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sutiles se publica en la revista pl uno
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de los artículos más importantes de
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nuestra era observación de un nuevo de
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125 g de masa con el experimento cms l
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hs un artículo histórico que dejó por
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aquí abajo y que por cierto firmó yo
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también como uno de los autores de 50
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años frenéticos que han puesto fin a una
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de las preguntas más complicadas sobre
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el universo el origen de la masa y yo sé
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que tú te estás preguntando qué
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significa todo esto me puedes ayudar
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pues si hoy estudia te presento 6 claves
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fáciles y básicas para que entiendas de
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una vez por todas qué es esta boya del
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bosón de higgs el problema primero
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partamos por entender un poquito la
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situación newton entendió que el
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movimiento de los cuerpos se debe a una
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fuerza invisible que llamó gravedad pero
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nunca entendió como ésta se producía ahí
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está en comprender mecanismo de la
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gravedad la distorsión del
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espacio-tiempo por la masa pero nunca
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entendió qué es esto de la masa en
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1964 300 años después de que comenzara
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toda esta aventura con el desarrollo de
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la ley de la gravitación la teoría de la
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gravedad
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y en completa seguía sin saberse qué es
00:03:01
la masa y eso que la física para aquel
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entonces ya había avanzado un chingo con
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la fusión de la cuántica y la
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relatividad había nacido una gran teoría
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el modelo estándar una teoría elegante
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para describir las fuerzas del universo
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con una simple fórmula una teoría
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fabulosa que era capaz de explicar
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prácticamente todo y con una precisión
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nunca antes vista era la mejor teoría de
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todos los tiempos pero esta fórmula
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tenía un fallo capital describía
00:03:30
partículas protones y electrones que no
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existen partículas sin más problema que
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se vuelve más sangrante cuando hablamos
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de la fuerza débil una fuerza de muy
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corto alcance recuerden que las fuerzas
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en la teoría moderna se explican como el
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lanzamiento de partículas bosones y
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resulta que el alcance de las fuerzas
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está dado por el inverso de la masa del
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bosón que se lanza por eso el
00:03:54
electromagnetismo es una fuerza de
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alcance infinito porque la masa de la
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partícula portadora de esta fuerza es el
00:04:02
fotón es
00:04:04
su alcance infinito
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entonces cómo podíamos explicar que la
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fuerza de él fuera de tan corto alcance
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la partícula en mediadora debería ser un
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bosón de altísima masa cómo introducir
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bosones de alta masa en el modelo
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estándar sin romperlo porque el modelo
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estándar es con un castillo de cartas no
00:04:23
puedes poner cualquier cosa encima si no
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quieres que se caiga había que encontrar
00:04:27
un mecanismo una forma de que estos
00:04:30
nuevos botones los electro débiles wz
00:04:33
adquirieran masa sin cargarse las
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virtudes de la teoría del modelo
00:04:39
estándar cómo hacerlo los físicos no
00:04:41
sabían cómo hacer que las partículas
00:04:43
adquieran masa dentro del modelo
00:04:45
estándar la solución la solución
00:04:47
llegaría en el año
00:04:49
1964 gracias a la publicación de tres
00:04:53
artículos por gerald coral nik richard
00:04:56
hagen tonky vol
00:04:59
françois inglés robert brown y peter
00:05:02
higgs y vendría de la región de la
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física de donde menos se podría esperar
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de la física de materiales
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para la razón por la que el modelo
00:05:11
estándar es tan delicado tan
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tiquismiquis que no le puedes meter mano
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es que es una teoría basada en simetrías
00:05:18
las fuerzas son simetrías las partículas
00:05:21
son simetrías y todos son grupos de
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simetría y aplicaciones de
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transformaciones de simetría esto hace
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que sea muy difícil incluir algo en la
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teoría si no te quieres cargar el
00:05:31
mecanismo que está detrás las simetrías
00:05:34
esto en algo que sonaba muy raro y muy
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complejo para todos menos para los
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chicos de física de materiales muy
00:05:41
acostumbrados a romper simetrías y es
00:05:43
que en física materiales es bastante
00:05:45
común este proceso que llamamos ruptura
00:05:48
de simetría ocurre por ejemplo en los
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cambios de fase como cuando el agua se
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transforma en hielo en el agua líquida
00:05:53
las moléculas de h2o danzan libremente
00:05:57
en todas las direcciones mires hacia
00:05:59
donde mires siempre te encuentras el
00:06:01
mismo panorama decimos que hay una
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simetría rotacional sin embargo cuando
00:06:06
el agua se congela pasa a estado sólido
00:06:08
y las moléculas se colocan en una
00:06:11
determinada disposición formando una
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estructura
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la simetría rotacional sea rock ya todas
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las direcciones no son iguales pero es
00:06:20
una ruptura aparente las leyes son las
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mismas y son simétricas solo han
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cambiado las condiciones algo que ocurre
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también con frecuencia en un restaurante
00:06:30
tenemos cinco invitados a la mesa en una
00:06:31
disposición totalmente simétrica fíjense
00:06:33
los panes cada comensal tiene dos panes
00:06:36
a su alcance uno derecha y otro a la
00:06:38
izquierda es simétrico verdad pero un
00:06:40
comensal hace la elección elige el de la
00:06:43
derecha está rompiendo la simetría ahora
00:06:46
cada comensal sólo tiene un pan a su
00:06:47
disposición el de la derecha pues en el
00:06:50
modelo estándar estos físicos
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propusieron hacer algo similar
00:06:54
introducir una nueva simetría para luego
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romperla es el campo de higgs un campo
00:06:59
simétrico que estaría en cada lugar del
00:07:01
espacio en cada momento un campo con una
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forma muy particular es lo que se conoce
00:07:06
como el sombrero mexicano cuando la
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simetría se cumple las partículas no
00:07:11
tienen masa sin embargo cuando esta
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simetría se rompe espontáneamente
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aparece la masa del universo algo que
00:07:18
tuvo que ocurrir
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poco tiempo después del big bang el
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universo al inicio estaba en un estado
00:07:24
simétrico pero al expandirse la pelotita
00:07:27
se cayó rompiendo la simetría fíjese lo
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similar que es el caso de la escena de
00:07:32
los cosmólogos y esto al modelo estándar
00:07:34
le encanta estás introduciendo un campo
00:07:37
simétrico que aunque se rompa se
00:07:40
mantiene tal cual en las leyes como algo
00:07:43
simétrico por lo que se respetan las
00:07:45
virtudes del modelo estándar se incluye
00:07:48
un campo presente en todo el espacio que
00:07:50
se queda más a las partículas como actúa
00:07:52
el campo por la forma matemática que
00:07:54
tiene este campo las partículas cuando
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interaccionan con él encuentran cierta
00:07:59
oposición al cambio de movimiento esta
00:08:02
oposición al cambio del movimiento es lo
00:08:06
que un físico llama más que es la masa
00:08:09
te estás preguntando pues si
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precisamente eso fíjate en esta famosa
00:08:13
ecuación fuerza es igual a masa por
00:08:15
aceleración es decir si quieres acelerar
00:08:18
algo cambiar su movimiento tienes que
00:08:20
ejercer una fuerza y esta fuerza tiene
00:08:22
que ser mayor cuanto mayor es la más
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claro eso es más difícil acelerar un
00:08:27
piano que una pelota tiene más masa la
00:08:31
masa es precisamente eso una oposición
00:08:34
al cambio de movimiento así que podemos
00:08:36
imaginar la acción de este campo como
00:08:38
una especie de viscosidad al cambio de
00:08:41
movimiento una buena analogía para
00:08:43
entenderlo es esta un universo sin campo
00:08:45
de higgs es como una piscina vacía te
00:08:47
puedes mover normalmente por ella
00:08:49
siguiente a la piscina de agua te cuesta
00:08:51
más moverte el agua es viscosa el
00:08:53
movimiento ofrece una resistencia eso es
00:08:56
precisamente la masa es como si el mismo
00:08:59
espacio el espacio vacío estuviera
00:09:02
realmente lleno de algo de una energía
00:09:05
de un campo que dificulta los cambios de
00:09:09
movimiento esto es la masa y que unas
00:09:11
partículas tengan más masa que otras se
00:09:14
explica como una especie de afinidad por
00:09:16
este campo como si esas partículas
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sintieran más ese agua que está por todo
00:09:21
el cosmos imagina una fiesta si llega un
00:09:24
informático no pasará nada se puede
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mover por la fiesta sin impedimento pero
00:09:28
si de repente llega a maluma todos se
00:09:31
lanzan sobre él
00:09:32
a costar moverse el informático sería
00:09:34
una partícula sin masa como el fotón
00:09:36
malo más sería una partícula con masa
00:09:39
como el protón es decir que si tienes
00:09:41
mucha masa puedes decir que eres muy
00:09:44
atractivo al campo de hits la masa es
00:09:46
una resistencia del espacio vacío al
00:09:48
movimiento dada por una afinidad al
00:09:51
campo de hicks y el bosón de higgs en
00:09:54
física de partículas en física moderna
00:09:56
el concepto de partícula es algo muy
00:09:58
diferente a lo que es en física clásica
00:10:00
allí una partícula se entendía como una
00:10:04
esfera maciza tipo una bola de billar
00:10:06
sin embargo para la física moderna las
00:10:09
partículas están relacionadas con los
00:10:11
campos una partícula es una
00:10:13
manifestación de un campo como un grupo
00:10:17
así el electrón es el grupo del campo
00:10:18
electrónico el mont el grupo del campo
00:10:21
mónico y así sucesivamente se generan
00:10:24
estas partículas por excitaciones
00:10:27
locales de este campo así si yo tengo el
00:10:29
campo electrónico en todo el universo y
00:10:32
la por tu energía en este punto
00:10:33
particular de aquí nacerá un electrón es
00:10:37
una manifestación de éste así que ya
00:10:39
podemos entender lo que es el bosón de
00:10:41
higgs es una manifestación local de un
00:10:44
campo universal el campo de hicks que
00:10:47
hemos excitado aportando la energía en
00:10:50
la analogía de la piscina es como si
00:10:51
golpeamos la superficie de la piscina
00:10:53
salen gotas de agua esas gotas de agua
00:10:57
representan el cuanto de la piscina en
00:10:59
nuestro caso el bosón de higgs el bosón
00:11:01
de higgs es una excitación del campo de
00:11:04
higgs como se descubrió el bosón de
00:11:06
higgs pues precisamente esa es la
00:11:08
estrategia si yo golpeo el espacio vacío
00:11:10
con muchísima energía conseguiré excitar
00:11:13
el campo electrónico el campo único el
00:11:16
campo protón y ccoo y saldrán muchísimas
00:11:18
partículas de esta colisión pues si yo
00:11:21
hago esta colisión con muchísima
00:11:22
muchísima muchísima energía y durante
00:11:25
muchísimas muchísimas muchísimas veces
00:11:27
en alguna ocasión conseguiré excitar el
00:11:31
campo de higgs y obtendré una
00:11:34
manifestación de este campo el bosón de
00:11:37
higgs después de más de tres años
00:11:39
tomando datos de colisiones a 40
00:11:40
millones de colisiones por segundo y
00:11:42
energías
00:11:43
de electronvoltios se consigue demostrar
00:11:46
la existencia del bosón de higgs se
00:11:48
produjeron cientos de miles de estos
00:11:50
buzones de hecho la tasa de producción
00:11:52
de porciones de hits en el l hc es algo
00:11:55
así como uno por cada segundo que se
00:11:58
necesiten tantos y sea tan compleja las
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operaciones que hay que hacer para
00:12:02
obtener estos botones cosa que pueden
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ver en el artículo que pongo aquí abajo
00:12:06
es algo que explicaré en otro vídeo
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porque es algo súper interesante se
00:12:11
obtienen botones de hicks colisionando
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partículas para excitar el campo de
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higgs en el vacío cuántico y ahora que
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pues esta es una gran pregunta ahora que
00:12:19
y es que resulta que el bosón de higgs
00:12:21
es la última pieza que faltaba por
00:12:24
encajar dentro de un enorme puzzle una
00:12:27
teoría muy exitosa que conocemos con el
00:12:29
nombre de modelo estándar sin embargo
00:12:31
sabemos que este modelo estándar no es
00:12:33
perfecto no es exacto no es la respuesta
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última del cosmos y en sí estas cosas
00:12:37
que fallan dentro de este modelo así que
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se buscan nuevas teorías que sean
00:12:42
capaces de encontrar algo mejor y el
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bosón de higgs es pieza fundamental en
00:12:46
algunas de estas teorías teorías como la
00:12:48
supersimetría predicen de varios botones
00:12:51
de hits y hay otras teorías exóticas
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como que elegís es una partícula
00:12:54
compuesta el gen es un paso más en esta
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gran aventura de entender el cosmos en
00:12:59
el que vivimos pues espero que de una
00:13:00
vez por todas hayas entendido qué es
00:13:03
esto del bosón de higgs uno de los
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capítulos más interesantes e intensos de
00:13:07
la física actual de la física moderna y
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que hemos vivido todo se emplea persona
00:13:11
hemos vivido ese descubrimiento del año
00:13:13
2012 de una forma muy especial yo pude
00:13:16
participar en él aunque de verdad me
00:13:18
llena de orgullo pues yo como siempre me
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despido dejándote por aquí algún vídeo
00:13:22
atom y que te puede gustar y
00:13:23
recomendando te quedes mucho el coco que
00:13:25
piense si estudies que quizás seas tú
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quien dé con la clave para la
00:13:29
comprensión última del universo para
00:13:30
completar estas teorías para ser el
00:13:32
próximo
00:13:33
einstein pusimos peter higgs la proxima
00:13:35
marie curie quien sabe espero que si yo
00:13:38
por lo pronto me despido hasta el
00:13:39
próximo vídeo piratilla
00:13:48
[Música]
