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Borja TosarIgnacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetentrelazamiento de pares de bosones zbosón higgs y colaboración atlasbosón higgs decae en bosones zbosones virtuales off-shell higgsgluones y quarks generando bosón higgsmodelo estándar colisión de protonesbosón higgs lazo cerrado de leptonesbosón higgs decaimiento bosones zleptón anti-leptón electrón anti-electróngluones protones loop tres quarksquark acoplamiento bosón higgsdecaimiento bosón higgs dos bosones zconstante acoplamiento números chiquititosprobabilidad detección partícula medidaBosón ZHiggsAtlasGran Colisionador de Hadrones (LHC)bosón de HiggsBorja Tosarbosones ZFrancis VillatoroLHCModelo Estándarestado EPR
Bosón Higgs
Con
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Borja Tosar analiza el título del artículo científico sobre la medición del entrelazamiento de pares de bosones Z y plantea una pregunta sobre cómo un bosón de Higgs, menos masivo que dos bosones Z, puede decaer en ellos.
…lo que ocurre, lo que se midió, ahora vamos a decir cómo se produce eso; es mirar dos, un par de bosones Z, de los mediadores de la fuerza son bosones pesados, masivos y ver que están entrelazados cuánticamente uno con el otro. Eso es lo que se pidió. Es más, si uno mira el título del artículo, que es algo así como medición del entrelazamiento de pares de bosones Z en el decaimiento del bosón de Higgs en la colaboración Atlas, automáticamente suena algo raro ahí. ¿Cómo? Dos bosones Z que decaen a partir de un bosón de Higgs, porque el bosón de Higgs es más masivo que el bosón Z, pero no más masivo que dos de ellos. Es decir, el Higgs tiene menos masa que dos bosones Z. ¿Cómo puede ser que un Higgs decaiga en dos bosones ¿Z? Puede hacerlo, pero siempre y cuando esos dos bosones Z sean bosones virtuales, es decir, bosones que están off-shell, que no cumplen la relación de capa de masa y que a su vez van a decaer en otras cosas; que son esas las que yo observo. No es que yo observo dos bosones Z. Lo que ocurre es esto: hay un proceso, un proceso. bastante abstruso, que involucra un proceso cuántico a través del modelo estándar por el cual dos gluones, recordemos, estamos haciendo colisionado a protones, los protones tienen adentro quarks y gluones, entonces uno de los procesos que ocurren ahí es que un par de gluones generan un loop, un lazo cerrado de leptones, o de quarks mejor dicho, eso genera un bosón de Higgs, Ese bosón de Higgs Decae en dos bosones Z y cada uno de esos bosones Z decaen en un leptón anti-leptón. Leptón anti-leptón puede ser por ejemplo un electrón anti-electrón, muón anti-muón. Es decir, es bastante complicado: dos gluones que están adentro de los protones hacen un loop con tres quarks. Ese quark, como los quarks se acoplan, un quark anti-quark se acopla al bosón Higgs; se genera un bosón de Higgs. Como el Higgs se acopla a dos Z, decae en dos Z y cada uno de esos Z, como es neutro, no cargado, decae en un electrón anti-electrón, o muón anti-muón, o una mezcla de ellos porque están mezclados. Entonces es bastante abstruso el decaimiento, y cuanto más abstruso un decaimiento, menos probable es porque en cada uno de estos pasajes se multiplica por una constante de acoplamiento, que son números muy chiquititos; entonces, cuantas más peripecias tuvo que hacer una partícula para hacer medida al final, menos probable es detectar esto. Entonces se necesita muchísima energía, muchísimas data; entonces este es el proceso que se midió. Pero ¿qué es lo que se mide? Lo que se mide son los leptones, los leptones finales. Entonces lo que se mide es cuáles son las correlaciones entre las direcciones de los espines, como vienen alineados, los espines de los leptones antileptones que aparecen como…
Significado #3 · Palabras #1
Borja Tosar analiza el título del artículo científico sobre la medición del entrelazamiento de pares de bosones Z y plantea una pregunta sobre cómo un bosón de Higgs, menos masivo que dos bosones Z, puede decaer en ellos.
Habla: Borja TosarSignificado #3 · Palabras #1entrelazamiento de pares de bosones zbosón higgs y colaboración atlasbosón higgs decae en bosones zbosones virtuales off-shell higgsgluones y quarks generando bosón higgsmodelo estándar colisión de protonesbosón higgs lazo cerrado de leptonesbosón higgs decaimiento bosones zleptón anti-leptón electrón anti-electróngluones protones loop tres quarksquark acoplamiento bosón higgsdecaimiento bosón higgs dos bosones zconstante acoplamiento números chiquititosprobabilidad detección partícula medida…lo que ocurre, lo que se midió, ahora vamos a decir cómo se produce eso; es mirar dos, un par de bosones Z, de los mediadores de la fuerza son bosones pesados, masivos y ver que están entrelazados cuánticamente uno con el otro. Eso es lo que se pidió. Es más, si uno mira el título del artículo, que es algo así como medición del entrelazamiento de pares de bosones Z en el decaimiento del bosón de Higgs en la colaboración Atlas, automáticamente suena algo raro ahí. ¿Cómo? Dos bosones Z que decaen a partir de un bosón de Higgs, porque el bosón de Higgs es más masivo que el bosón Z, pero no más masivo que dos de ellos. Es decir, el Higgs tiene menos masa que dos bosones Z. ¿Cómo puede ser que un Higgs decaiga en dos bosones ¿Z? Puede hacerlo, pero siempre y cuando esos dos bosones Z sean bosones virtuales, es decir, bosones que están off-shell, que no cumplen la relación de capa de masa y que a su vez van a decaer en otras cosas; que son esas las que yo observo. No es que yo observo dos bosones Z. Lo que ocurre es esto: hay un proceso, un proceso. bastante abstruso, que involucra un proceso cuántico a través del modelo estándar por el cual dos gluones, recordemos, estamos haciendo colisionado a protones, los protones tienen adentro quarks y gluones, entonces uno de los procesos que ocurren ahí es que un par de gluones generan un loop, un lazo cerrado de leptones, o de quarks mejor dicho, eso genera un bosón de Higgs, Ese bosón de Higgs Decae en dos bosones Z y cada uno de esos bosones Z decaen en un leptón anti-leptón. Leptón anti-leptón puede ser por ejemplo un electrón anti-electrón, muón anti-muón. Es decir, es bastante complicado: dos gluones que están adentro de los protones hacen un loop con tres quarks. Ese quark, como los quarks se acoplan, un quark anti-quark se acopla al bosón Higgs; se genera un bosón de Higgs. Como el Higgs se acopla a dos Z, decae en dos Z y cada uno de esos Z, como es neutro, no cargado, decae en un electrón anti-electrón, o muón anti-muón, o una mezcla de ellos porque están mezclados. Entonces es bastante abstruso el decaimiento, y cuanto más abstruso un decaimiento, menos probable es porque en cada uno de estos pasajes se multiplica por una constante de acoplamiento, que son números muy chiquititos; entonces, cuantas más peripecias tuvo que hacer una partícula para hacer medida al final, menos probable es detectar esto. Entonces se necesita muchísima energía, muchísimas data; entonces este es el proceso que se midió. Pero ¿qué es lo que se mide? Lo que se mide son los leptones, los leptones finales. Entonces lo que se mide es cuáles son las correlaciones entre las direcciones de los espines, como vienen alineados, los espines de los leptones antileptones que aparecen como…
Borja Tosar explica cómo la alineación de espinas de leptones y antileptones, resultado del decaimiento de bosones Z generados por el Higgs, permite determinar si los bosones estaban en un estado entrelazado.
Habla: Borja TosarSignificado #2 · Palabras #17alineación leptones antileptones bosones zdecaimiento bosones higgs estado entrelazadoestadística alineación espinas leptonesbosones z higgs entrelazados mecánica cuánticaestado entrelazado o estado eprbosones z y higgs decaymedición leptones y espinesbosón higgs escalar spin cerobosón z vectorial spin unoestados del bosón z…dos gluones que generan un loop de quark, ese quark genera un higgs, el higgs decae en dos zetas y cada uno de esos zetas decae en un leptón antileptón; toda esa secuencia de decaimientos termina en leptones y anteleptones que vienen alineados sus. Espinas de manera muy precisa haciendo una estadística de esta alineación lo que se ve a casi 4,7 sigmas es que la distribución es aquella que corresponde a que los bosones generados por el decaimiento del Higgs eran dos bosones Z que estaban en un estado entrelazado. Es decir, que es un estado entrelazado; en mecánica cuántica es un estado que como estado cuántico cuando uno escribe tiene que Remitir inevitablemente a la situación en la que están los dos a la vez y no puedes factorizar lo que le pasa a uno por lo que le pasa al otro. Eso es un estado entrelazado, es un estado EPR, es un estado en el cual este bosón le pasa esto mientras al otro le pasa lo otro o viceversa. Pero no es que a este le pasa a este independientemente de lo que le pasa al otro, en ese sentido no se desfactoriza. Lo que muestra es que esta distribución es muy compatible, es 4,7 sigmas con la situación de que ese paso intermedio entre el Higgs decayó en dos bosones Z estaban entre ellos entrelazados cuánticamente y es la primera vez que se observa en el LHC este tipo de procesos. Z que interviene en este tipo de procesos. Bueno, más o menos lo has explicado bastante bien, no tengo mucho más que aportar. Hay que recordar que el bosón de Higgs es un escalar, luego tiene solamente, digamos, el spin es cero, pero el bosón Z es un bosón vectorial, tiene spin uno, con lo que el bosón Z tiene tres estados. Para el spin tengo la proyección, vamos a llamarla, más uno, cero y menos uno. Entonces cuando yo produzco una pareja de zetas a partir de un gis que tiene spin cero, el spin total tiene que ser cero. Entonces el estado que tienen cada uno de esos zetas puede…