¿Calla y calcula?

La situación actual del modelo estándar de partículas y de la teoría de la relatividad es muy parecida a la situación del modelo celeste a...

El espín no es nada… ¡Calla y calcula!

El espín no es un artefacto matemático sino que nos descubre una arquitectura  geométrica concreta del universo.

Desde siempre el concepto de espín ha estado asociado a la idea del giro de una partícula como una peonza en sentido horario o anti-horario. Es una representación mental que probablemente se arrastra de la imagen planetaria de los átomos.

Algunas partículas ‘espinean’ y otras no. Algunas tienen además varios espines a la vez.

Las partículas que no poseen espines, son indiferentes a la flecha del tiempo, quiero decir que las observamos igual cuando su futuro coincide con el nuestro que cuando van marcha atrás. Además se pueden empaquetar las que queramos sin problemas. Se llaman bosones porque siguen las reglas de Bose-Einstein.


Las partículas que sí poseen espín, por el contrario, son partículas para las que hay que distinguir dos estados (para cada espín, si hay más de uno) y tienden a emparejarse espines contrarios. Se llaman fermiones porque siguen las reglas de Fermi-Dirac.


Los fermiones, cuando se juntan, se empaquetan por parejas de forma que los espines se compensen. No es una fuerza de atracción o repulsión, pero sí. Distintos se atraen e iguales se repelen.

Los fermiones, cuando los vemos con el tiempo marcha atrás, los vemos al revés. Si los autos en nuestro carril tienen el volante a la izquierda, los que vienen de frente tienen el volante a nuestra derecha. Pues lo mismo para cada espín.

Tal como vemos en estos dos enlaces –espero me perdonéis- , los espines  son propiedades definidas perfectamente de forma matemática, bastante sofisticada, pero sin representación física. Curioso.



Vamos a proponer una representación del espín.

Antes simplemente recordar que suponemos que existe una quinta dimensión u (unseen), de la que se habla extensamente en el libro  ¿Por qué no comprendes ni la relatividad ni la física cuántica?, y de la que hablaremos aquí algún día.
  • El isospín débil.
Imaginemos los quarks como trípodes, una de cuyas patas se dispone sobre el eje del tiempo t, otra sobre el eje oculto u (unseen) y otra sobre una cualquiera de las tres dimensiones espaciales (color).

El eje del tiempo es el único que tiene una orientación pasado-futuro distinguible. Para facilitar la imagen pensemos que el tiempo es el eje vertical,  obviamos una de las dimensiones espaciales con lo que el espacio 3D lo convertimos en un plano 2D. Ahora sustituimos del plano una de las dimensiones por el eje u (unseen). Ahora tenemos en vertical el tiempo, el eje derecha-izquierda es la dimensión oculta u y el eje profundidad (delante-detrás) es cualquiera de las tres dimensiones espaciales x, y, x que la designamos con la letra s de space.

El isospín débil de un Quark indica si el trípode está dispuesto hacia abajo o hacia arriba. Digamos que el trípode es un centro de coordenadas que está sobre una mesa y la pata del tiempo se dispone hacia arriba (futuro) o está en el techo y la pata se dispone hacia el pasado. Esta es la diferencia entre los quarks de tipo Down  y Up.

Los quarks decaen mediante una rotación, por cualquiera de las dimensiones, acompañados por la fuerza débil del paso del tiempo desde la posición Down a la Up. Para facilitar la imagen imaginemos el fluzo del tiempo bajando creando una fricción (Higgs). Los quarks tipo Down  ‘recogen’ el paso del tiempo mientras que al rotar a Up ofrecen menos resistencia (forman una cuña) al paso del tiempo.

Es una imagen, pero probablemente más real que la peonza.
  • El isospín
El isospín del Quark responde a la curvatura de la dimensión espacial (color) sobre el papel, a la derecha o a la izquierda, que son distinguibles sólo por la flecha del tiempo. Si el pulgar de la mano derecha señala arriba, la mano muestra una curvatura y si señala abajo la contraria.



A diferencia del isospín débil, el universo no tiene una preferencia pero se siente cómodo uniendo quarks que compensen ambas curvaturas dejando la dimensión s recta.
  • El espín
Finalmente nos queda la curvatura sobre el eje u (unseen), que también está sobre la mesa de antes, que se comporta exactamente igual que el isospín del color.

Sólo comentar que los electrones, como tienen una pata sobre el eje u, tienen también su espín exactamente igual, pero no están sometidos a los dos anteriores, ni el isospín débil ni el isospín.

Hasta aquí. Más en:


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