Rotura bonal de simetría electrodébil

El conceutu de rotura bonal de simetría ye unu de los ingredientes fundamentales del SM electrodébil, dando llugar a escitaciones de Goldstone que pueden ser acomuñaes a los términos de masa de los bosones gauge. Esti procedimientu, conocíu davezu como Mecanismu de Higgs, ye unu de los posibles procedimientos pa describir les interacciones débiles de rangu curtiu por aciu una teoría gauge ensin destruyir la so invariancia.

Nel SM la rotura de simetría tien llugar linealmente per mediu d'un campu esguilar qu'adquier un valor esperáu non nulu nel vacíu. Como resultancia del procesu non yá adquieren masa tanto los bosones vectoriales según los fermiones, sinón que, amás, apaez un nuevu campu esguilar neutru físicu: la partícula de Higgs.

Alternativamente la rotura de simetría podría xenerase dinámicamente por nuevu fuercies fuertes na escala 1 TeV. Sicasí, entá nun se formuló nengún modelu válidu d'esti tipu qu'apurra una descripción satisfactoria del sector fermiónico y reproduza la elevada precisión de les midíes electrodébiles.

Son dos los conceutos básicos sobre los cualos construyóse el Modelu Estándar”, la teoría qu'unifica parcialmente les fuercies de la naturaleza. Tales principios son:
Principiu gauge; acomuñáu a simetríes matemátiques.
Rotura bonal de la simetría.

 Rotura bonal de la simetría 

Un exemplu habitual en física ye'l d'un llapiceru que se caltién n'equilibriu sobre la so punta. Ye simétricu nel sentíu de que mientres caltién l'equilibriu sobre la punta cualquier direición ye tan bona como cualesquier otra; sicasí, ye inestable. Cuando'l llapiceru cai, daqué que tien d'asoceder inevitablemente, va cayer al azar, nuna o otra direición, rompiendo la simetría, anque la simetría sigue ende, en lleis subxacentes.

Les lleis namái describen l'espaciu de lo que puede asoceder; el mundu real gobernáu por eses lleis supón la eleición d'una realización ente munches posibilidaes. Intercambiamos la inestable llibertá de les posibilidaes pola estable esperiencia de la realidá.

 Los cuatro fuercies 

Esti mecanismu de rotura bonal de la simetría puede asocede-yos a les simetríes ente les partícules de la naturaleza. Cuando-yos asocede a les simetríes que, según el principiu gauge, faen apaecer a les fuercies de la naturaleza, conduz a diferencies nes sos propiedaes. Les fuercies vuélvense estremaes, pueden tener distintos algames ya intensidaes.

Primero que se ruempa la simetría, los cuatro interacciones fundamentales tienen un algame infinitu, igual que l'electromagnetismu, pero tres la rotura, l'algame de dalguna d'elles ye finito, como los dos interacciones nucleares (fuerte y débil).

 Unificación gauge y simetríes 

Los físicos F. Englert y R. Brout, en Bélxica, y unos meses más tarde Peter Higgs, n'Escocia, propunxeron, en forma independiente, combinar la rotura bonal de simetría coles teoríes gauge. Los trés demostraron tamién la esistencia d'otra partícula consecuencia de la rotura bonal de simetría, y que denominamos «bosón de Higgs».

Na rotura bonal de simetría esiste una cantidá física que'l so valor indícanos que la simetría rompióse y cómo se produció esa rotura. Esta cantidá suel ser un campu, llamáu campu de Higgs.

 Lleis naturales 

L'usu de la rotura bonal de la simetría d'una teoría fundamental tendría unes repercusiones bien fondes, non yá pa les lleis de la naturaleza, sinón tamién na más amplia cuestión alrodiu de en qué consiste una llei de la naturaleza.

Antes creíase que les lleis eternes de la naturaleza determinaben de forma direuta les propiedaes de les partícules elementales, agora bien, nuna teoría con rotura bonal de la simetría apaez un nuevu elementu: les propiedaes de les partícules elementales dependen en parte de la historia y de la redolada.

La simetría puede rompese de distintes maneres, dependiendo de condiciones como la densidá y la temperatura. Espresándolo de manera más xeneral, les propiedaes de les partícules elementales nun dependen namái de les ecuaciones de la teoría, sinón tamién de cuál de les soluciones a estes ecuaciones ye aplicable al nuesu universu.“Les duldes de la física del sieglu XXI” de Llei Smolin – Editorial Crítica – ISBN 978-84-8432-941-1 

 Ver tamién 

 Mecánica cuántica
 Teoría gauge
 Modelu electrodébil
 Mecanismu de Higgs
 Rotura bonal de simetría
 Horizonte de sucesos

 Referencies 

Categoría:Teoría cuántica de campos
Categoría:Física nuclear y de partícules
Categoría:Simetría en física