El Bosón de Higgs es una excitación del campo de Higgs y es muy masivo y de corta duración. También interactúa con el campo de Higgs y, por tanto, es capaz de experimentar masa.
¿Por qué decae si se supone que es una partícula elemental según el modelo estándar?
La mayoría de las partículas fundamentales del modelo estándar se desintegran: muones, leptones tau, los quarks pesados y los bosones W y Z. No hay nada problemático en eso, ni en las desintegraciones de Higgs.
Su pregunta puede provenir de una idea errónea sobre la desintegración de las partículas: que de alguna manera la partícula se "deshace" en componentes preexistentes. No es así. Las desintegraciones son transformaciones en cosas que antes no existían.
Hola todavía no tengo claro lo de esta transformación, acabo de leer que es probabilística por lo que el bosón de higgs puede de hecho decaer en muchas cosas incluyendo 2 fotones por lo que ¿pueden los mismos 2 fotones no transformarse de nuevo en bosón de higgs? Lo dudo mucho pero no sé por qué.
En general, las reacciones de la física de partículas pueden ir en cualquier dirección. Sí, si tuvieras fotones suficientemente energéticos dispuestos adecuadamente, el SM dice que podrían combinarse para formar una partícula de Higgs.
@safesphere el diagrama para 2gamma a e+e- ciertamente existe y tiene una amplitud no nula. Estoy de acuerdo en que los factores de fase lo hacen pequeño (esa es la parte de "disposición adecuada"). Pero fue una parte importante de la termalización del Big Bang antes de la congelación, y es el mecanismo para la producción de pares fotón a e+e- (a través de un fotón de un núcleo)
Otra forma de responder a esta pregunta es que partículas no son "elementales", ni siquiera en una determinada teoría cuántica de campos. Las teorías cuánticas de campos (como el Modelo Estándar) se expresan en términos de campos no de partículas. Las partículas son fenómenos que el modelo predice; algunas de ellas son estables, otras son transitorias (decaen). El Modelo Estándar se construye con un Higgs elemental campo y predice una partícula de Higgs, que es inestable.
Aunque el lenguaje "partícula elemental" es muy común y probablemente no pueda ser revisado en este momento, podría ser menos confuso y más preciso hablar de la campos elementales utilizado para expresar un modelo. Pero incluso ese lenguaje no es perfecto, porque algunos modelos pueden expresarse de más de una manera, utilizando conjuntos de campos aparentemente no relacionados. La teoría cuántica de campos es un tema muy rico y con muchas sorpresas.
¿está diciendo que la excitación del campo puede perturbar también otros campos? Entonces la realidad es que los campos interactúan entre sí.
@user6760 Evitaré usar la palabra "realidad" aquí (porque descripciones de aspecto diferente pueden hacer predicciones equivalentes), pero sí: La forma en que la teoría cuántica de campos describe las cosas es como campos cuánticos que interactúan entre sí. Una partícula es una manifestación de todos esos campos que interactúan entre sí. La partícula de Higgs implica algo más que el campo de Higgs.
@user6760 Un método común de aproximación en QFT implica comenzar con un modelo diferente que sólo tiene campos no interactuantes, y luego agregar una serie de "correcciones" para acercar gradualmente los resultados a lo que predeciría el modelo real con campos interactuantes. De eso tratan los diagramas de Feynman, y de eso trata el lenguaje de las "partículas virtuales". En un modelo con campos que no interactúan, existe una correspondencia relativamente directa entre los campos y las partículas; pero esa correspondencia se vuelve menos directa (por decir algo) en los modelos en los que los campos interactúan.
"Decaimiento" es sólo el nombre dado a una interacción en la que una partícula entra y dos o más partículas salen.
La regla de la mecánica cuántica es " todo lo que no está prohibido es obligatorio ", es decir, cualquier proceso (de desintegración o de otro tipo) puede ocurrir a menos que viole una ley de conservación. En consecuencia, la mayoría de las partículas, ya sean fundamentales o compuestas, decaen.
Las excepciones son las partículas para las que literalmente no hay un conjunto de salidas que puedas elegir que no viole alguna ley de conservación. Por ejemplo, los electrones no pueden desintegrarse porque la desintegración tendría que conservar la carga eléctrica -por lo que al menos una salida tendría que estar cargada- y también tendría que conservar la masa/energía -por lo que la masa total de todas las salidas tendría que no ser mayor que la masa del electrón- y esto es imposible porque no hay partículas cargadas eléctricamente con menor masa. Así que es estable no porque sea elemental sino porque todo lo que podría hacerlo inestable está prohibido.
El muón, que también es fundamental y es casi idéntico al electrón excepto por su masa, puede decaer y de hecho lo hace, porque la mayor masa de entrada significa que se pueden encontrar salidas que conserven la masa a la vez que satisfacen todas las demás restricciones.
El protón, que no es una partícula fundamental, no puede decaer porque es la partícula más ligera con otra propiedad conservada llamada número de bariones.
Pero, de nuevo, las partículas que no pueden decaer son las excepciones. Por regla general, casi todo puede hacerlo y lo hace, y esto se aplica tanto a las partículas fundamentales como a las compuestas.
E incluso los que "no pueden" decaer, podrían decaer muy raramente, por algún fenómeno cuántico extremadamente improbable. Aquí se utiliza el término tunelización cuántica (movimiento entre estados que aparentemente no pueden alcanzarse entre sí). Así que, aunque un protón no pueda decaer, puede haber procesos que, a efectos prácticos, nunca suceden en una escala de tiempo incomprensible de 10^35 años, que suceden a menudo en una escala de tiempo aún más incomprensible de 10^100 o 10^1000 años.
Todas las partículas fundamentales o elementales decaen después de nacer. Tomemos, por ejemplo, el electrón. Mientras se crea en algún proceso, "decae" en "otro electrón" y muchos fotones suaves. Como es poco probable que "otro electrón" pueda quedarse sin más interacciones con su entorno, sigue interactuando, es decir, en general, absorbiendo y emitiendo fotones blandos.
¿Te refieres a la emisión de un fotón cuando un electrón pasa del estado excitado al estado de tierra como una forma de desintegración (transformación que acabo de aprender hoy)? Así que todo es una interacción y la desintegración es una de ellas, ¿verdad?
Una partícula es elemental cuando no hay subcomponentes que podamos identificar.
Esto no tiene nada que ver con el concepto de desintegración, y puedes convencerte fácilmente de este hecho observando que mientras que una partícula (elemental o no) puede desintegrarse de muchas maneras diferentes, el número y el tipo de sus constituyentes está determinado unívocamente.
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Esencialmente un duplicado de ¿Por qué los muones se consideran "partículas elementales" en el Modelo Estándar? con "muón" sustituido por "Higgs" (que también era un HNQ). ¿Vamos a hacer ahora un HNQ para cada partícula del Modelo Estándar?