El Misterio de la Masa
Benjamin Kocha
a PUC, Chile
Física para las tardes de inviernoSantiago
Septiembre 2013
Benjamin Koch (PUC, Chile) El Misterio de la Masa Septiembre 2013 1 / 56
Outline
I La Masa Clásica
II La Masa en el Mundo Cuántico
III Las Masas en el Universo
IV Resumen: Los 4 Misterios de la Masa
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
ILa Masa clásica
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La Masa en GravitaciónMasa Clásica
IMasa Clásica
I-ALa Masa en Gravitación
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La Masa en GravitaciónMasa Clásica
Gravitación
Isaac Newton
Ley de gravitación:
FG = mMGN
r2 (1)
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La Masa en GravitaciónMasa Clásica
Gravitación
Masas se atraen
Entre peso y tierra Entre estrella y planetas
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La Masa en GravitaciónMasa Clásica
Gravitación
Masas se atraen
Entre peso y tierra Entre estrella y planetas
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La Masa en GravitaciónMasa Clásica
Concluimos:
La masas gravitacionales m se atraen una a otra
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
ILa Masa clásica
I-BMecánica
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
La Masa en Mecánica
Isaac Newton
Segunda ley de mecánica:
~F = m ~a (2)
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
Mecánica
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
Mecánica
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
Mecánica
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
Mecánica
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La Masa en MecánicaMasa Clásica
Concluimos:La masas gravitacionales m se atraen una a otraMasa Mecánica m es lo que resiste fuerza
Primer misterio de la masa:
¿Porque m y m son iguales?
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La Masa en relatividadMasa Clásica
IMasa Clásica
I-CLa Masa en Relatividad
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La Masa en relatividadMasa Clásica
Relatividad
Albert Einstein
toma en serio el primer misterio dela masa y lo resuelve⇒
Masa es energía
E = mc2 (3)
yotras = ... (4)
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La Masa en relatividadMasa Clásica
Relatividad
Albert Einstein: E = mc2
Masa gravitatoria m es energíaEnergía curva espacioEsto explica masa mecánica m
Resolver el primer misterio de la masa ⇒ muchos descubrimientos
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La Masa en relatividadMasa Clásica
Relatividad: muchas implicancias
0.1 g de sal equivale energía quimica en 10 mil barriles de gas,(porque velocidad de luz c es grande)
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La Masa en relatividadMasa Clásica
Relatividad: muchas implicancias
Energía del sol
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La Masa en relatividadMasa Clásica
Relatividad: muchas implicancias
Energía nuclear
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La Masa en relatividadMasa Clásica
Relatividad: muchas implicancias
Energía nuclear
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La Masa en relatividadMasa Clásica
Relatividad: muchas implicancias
GPSBenjamin Koch (PUC, Chile) El Misterio de la Masa Septiembre 2013 23 / 56
La Masa en relatividadMasa Clásica
Misterio resuelto, descubrimientos hechos
Podría estar contento, pero la historia no termina aquí ...
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La Masa en cuanticaCuantica
IILa Masa Cuantica
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La Masa CuánticaCuántica
Cuantica
Paul Dirac (y otros)
Masa en cuantica
i~c /∂ψ = mc2ψ (5)
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La Masa CuánticaCuántica
Cuantica está en todo
Electronica
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La Masa CuánticaCuántica
Cuantica está en todo
Memoria
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La Masa CuánticaCuántica
Cuantica está en todo
Estructura de materiaBenjamin Koch (PUC, Chile) El Misterio de la Masa Septiembre 2013 29 / 56
La Masa CuánticaCuántica
Cuantica está en todo
También la masa esta en todo!Benjamin Koch (PUC, Chile) El Misterio de la Masa Septiembre 2013 30 / 56
La Masa CuánticaCuántica
Segundo misterio de la masa:
¿Como adquieren las partículas fundamentales cuánticas su masa?
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La Masa CuánticaCuántica
Esta pregunta nos llevó aMejor teoría cuántica: Modelo Standard
El Higgs da masaBenjamin Koch (PUC, Chile) El Misterio de la Masa Septiembre 2013 32 / 56
La Masa CuánticaCuántica
Peter Higgs y otros
El mecanismo de Higgs da masa
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La Masa CuánticaCuántica
LHC: Busqueda del Higgs
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La Masa CuánticaCuántica
2012: El Higgs, finalmente se encontro
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La Masa CuánticaCuántica
Hasta aquí llegamos con teorías actuales sobre la masa en físcia:
Primer misterio ( ¿m = m?)⇒ RelatividadSegundo misterio ( ¿m para partículas fundamentales?)⇒ HiggsEntendemos masas en la tierra
¿Que tal en el espacio?
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La Masa en el UniversoEl Universo
IIIEl Universo
III-ALa masa en el Universo
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La Masa en el UniversoEl Universo
“Contar”estrellas
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La Masa en el UniversoEl Universo
Estrellas en galaxias
Medir posiciones y velocidades
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La Masa en el UniversoEl Universo
Estrellas en galaxias
Hay mas masa m que actualmente vemos!
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La Masa en el UniversoEl Universo
¿Como ver lo invisible?⇒Marcas en alfombra
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La Masa en el UniversoEl Universo
“Marcas en alfombra”⇒Lentes gravitacionales
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La Masa en el UniversoEl Universo
“Marcas en alfombra”⇒Lentes gravitacionales
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La Masa en el UniversoEl Universo
Lentes gravitacionales⇒También masa invisible“materia oscura”
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La Masa en el UniversoEl Universo
Lentes gravitacionales⇒También masa invisible“materia oscura”
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La Masa en el UniversoEl Universo
“materia oscura”
Gran parte dela masa conocida es deun típo desconocido
82 % de la masa observada es sin explicación
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La Masa en el UniversoEl Universo
Tercer misterio de la masa:
¿Que es la materia oscura?
Sabemos Energía = Masa,¿se puede medir energía en universo?
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La Energía en el UniversoEl Universo
IIIEl Universo
III-BLa Energía en el Universo
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La Energía en el UniversoEl Universo
La energía en el UniversoEstudiar evolución de todo el universo visible
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La Energía en el UniversoEl Universo
La energía en el Universo
Explosiones mas grandes:Supernova
Universo acelera!
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La Energía en el UniversoEl Universo
La energía en el Universo
Explosion mas antigua:Fondo de radiación cosmica
Confirma: Universo acelera!⇒
Hay una forma energía desconocida energía oscura
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La Energía en el UniversoEl Universo
Distribución de materia y energía en el universo
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La Energía en el UniversoEl Universo
Cuarto misterio de la masa:
¿Que es la energía oscura?
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Los 4 Misterios de la MasaResumen
Resumen de los 4 misterios de la Masa
Primer misterio: ¿Porque es m = m?⇒ Relatividad
Segundo misterio: ¿Quién da m para partículas fundamentales?⇒ Higgs
Tercer misterio: ¿Que es la materia oscura?⇒ ¿Nuevas partículas?
Cuarto misterio: ¿Que es la energía oscura?⇒ ???
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Los 4 Misterios de la MasaResumen
Resumen de los 4 misterios de la Masa
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Los 4 Misterios de la MasaResumen
Gracias
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