La masa

Es a la edad de la oscuridad cósmica, que la materia ha surgido. Antes del Big Bang, hay 13.7 mil millones años no había nada, ni espacio, ni tiempo, no era nada. El telescopio WMAP nos muestra aquí en contra de una imagen del universo, sólo 380 000 de años después del Big Bang, pero todavía no estamos capaces de asistir al nacimiento. Entre 0 y 380 000 años, el universo es tan denso que la luz no puede escapar. Este período será siempre invisible. Para acercarse al nacimiento del universo, nos vemos obligados a ir a través del tiempo y el espacio en el lado de lo infinitamente pequeño. Es en el Gran Colisionador de Hadrones (CERN) que los científicos quieren ver lo que esconde la naturaleza de nosotros. Esta máquina de reproducir el Big Bang, centraliza todas las esperanzas de los físicos de partículas. En esta máquina, los protones son acelerados a la velocidad de la luz a 800 millones de colisiones por segundo se generan para analizar las interacciones. El LHC podría dar lugar a fenómenos inesperados como la generación de dimensiones paralelas. La teoría de cuerdas predice la existencia de dimensiones extra más allá de las tres dimensiones espaciales que conocemos. Los físicos esperan con esta máquina, y encuentra la explicación en absoluto. El mundo actual es demasiado complejo para ser entendido, pero volviendo a los orígenes del universo, todo lo que encuentran allí es una estructura simple que consiste en partículas de unos pocos y pocas fuerzas.

Desde aquí se puede entender cómo el universo ha llegado hasta la materia más compleja. Desde el descubrimiento de las primeras partículas de la materia por Leon Lederman, los físicos han clasificado el material a través de una multitud de partículas. La energía y la masa están relacionados en la materia.
E = MC² de Einstein, funciona en ambas direcciones, la masa crea energía, pero la energía puede crear materia. Someter a los átomos de los físicos poderosa energía mostrar los elementos de bloque indivisible partículas elementales. En los físicos hecho de tratar de retrasar el reloj para encontrar el momento en que la energía del Big Bang se ha convertido por primera vez, la materia. Quark up, el quark abajo, electrones, neutrinos electrón, el bosón W, el bosón W, el encanto de quarks, quark extraño, el muón neutrinos muón, el quark top, el quark abajo, el tau , los neutrinos tau, el bosón Z, el gluón y el fotón son constituyentes de la materia. El modelo estándar describe los elementos básicos de la materia, pero es incompleta, todavía hay algo por descubrir es la aparición de la masa. Lo que le da sustancia a las partículas elementales.

N.B.: La luz apareció 380.000 años después del Big Bang, cuando los electrones libres se combinan con los núcleos atómicos. Este período marcó la disociación entre la materia y la radiación.

Sin partículas de masa en movimiento a la velocidad de la luz y el universo sería sólo la radiación, no habría nada sólido. Si la materia puede aglomerado es debido a la masa. ¿Por qué esta sustancia que nos constituye, es la materia, por que es solida y por qué tiene masa?
Para conectar el modelo estándar con el mundo real, los científicos tienen que inventar una nueva teoría. Este es el mecanismo de Higgs, lo que hace que la materia es materia. El gluón es el mediador de la interacción fuerte, es decir, la fuerza nuclear, el fotón es el mediador de la interacción electromagnética, la interacción débil, pero todavía no es un mediador.
El físico Peter Higgs se acercó con una en la década de 1960. Esta partícula hipotética es el bosón de Higgs. Así, el mecanismo de Higgs llena el universo entero y todo el espacio, a base de melaza, un campo de bosones.
Algunas partículas que pasan a través de los campos de Higgs, interactuar con él y sería limitado, por lo tanto, la inercia. Estas partículas pesadas, como todas las partículas que componen nuestro cuerpo.
El campo de Higgs está frenando los quarks que componen los objetos que nos planteamos. Por lo tanto la masa inercial de una partícula resultante del grado de interacción con el campo de Higgs.

El fotón, mediador de la interacción electromagnética, no interactúa en absoluto con los campos de Higgs y viaja a la velocidad de la luz. El hipotético campo de Higgs es actualmente la pieza que falta en el modelo estándar, que explica la existencia de un mundo de objetos sólidos, que consiste en partículas masivas. El descubrimiento de los campos de Higgs electrodébil, le explicará el funcionamiento del universo. Pero para probar la existencia de los campos de Higgs, los científicos deben primero encontrar el bosón de Higgs, es decir, la partícula que está relacionada con este campo. Pero desde la década de 1960, no físico de partículas ha encontrado el bosón de Higgs. El mundo científico se ha concentrado en el LHC para llegar allí. El LHC se acercará a la gran explosión y ver si esta partícula existe o no. El LHC nos permitirá tal vez para descubrir el origen de la masa y primeros momentos de tiempo. Por contra, si usted no puede encontrar el bosón de Higgs es que la ciencia está en un callejón sin salida y salió mal. Cada avance de la ciencia, al menos nos permite medir el tamaño de nuestra ignorancia.

Hoy en día el Modelo Estándar describe con éxito tres de las cuatro interacciones fundamentales : fuerte, débil y electromagnética. La tabla de las partículas elementales contiene tres familias :
- Los quarks Up y Down, los leptones, el electrón y el neutrino del electrón,
- Los quarks Charme y Strange y leptones muón y neutrinos muón,
- los quarks Up y Down y los leptones tau y el neutrino tau. Cuatro de las partículas elementales sería suficiente, en principio, para construir el mundo que nos rodea : los quarks Up y Down, el electrón y el neutrino del electrón.
Los otros son inestables y desintegrarse para alcanzar estas cuatro partículas.

N.B.: El modelo estándar no describe la cuarta interacción : la interacción gravitatoria.

Imagen: La tabla de las partículas elementales del Modelo Estándar, clasa fermiones y bosones, los constituyentes de la materia.