Qué es el bosón de Higgs: ¿la
partícula de Dios o una maldita partícula?
Nota del editor: Los científicos de la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN) dijeron este miércoles que creen haber encontrado la "Partícula de Dios", una partícula subatómica nunca antes vista que se cree es un elemento fundamental del universo. Esta historia, publicada originalmente el 13 de diciembre de 2011, explica la importancia de ese descubrimiento.
Choque de adrones
(CNN) – A lo largo del último año, varios experimentos independientes en
el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) en Ginebra han
mostrado signos de la llamada partícula de Dios.
Los expertos dicen que encontrar la esquiva partícula sería uno de
los mayores logros científicos de los últimos 50 años. Esto es lo que debes
saber del hito científico:
¿Qué es el bosón de Higgs?
El Modelo Estándar de la física de partículas establece los
fundamentos de cómo las partículas y las fuerzas elementales interactúan en el
universo. Pero la teoría fundamentalmente no explica cómo las partículas
obtienen su masa.
Las partículas, o trozos de materia, varían en tamaño y pueden ser
más grandes o más pequeñas que los átomos. Los electrones, protones y
neutrones, por ejemplo, son las partículas subatómicas que conforman un átomo.
Los científicos creen que el bosón de Higgs es la partícula que da
a toda la materia su masa (cantidad de materia en los sentidos de gravedad e
inercia).
Los expertos saben que las partículas elementales como los quarks
y los electrones son la base sobre la cual se construye toda la materia del
universo. Ellos creen que el esquivo bosón de Higgs da a las partículas su masa
y llena uno de los agujeros de la física moderna.
¿Cómo funciona el bosón de Higgs?
El bosón de Higgs es parte de una teoría propuesta primero por el
físico Peter Higgs y otros en la década de 1960 para explicar cómo obtienen
masa las partículas.
La teoría propone que un llamado campo de energía Higgs existe en
todas partes del universo. A medida que las partículas pasan a toda velocidad
en este campo, interactúan y atraen a bosones de Higgs que se agrupan alrededor
de las partículas en un número variable.
Imagina el universo como una fiesta. Invitados relativamente
desconocidos en la fiesta pueden pasar rápidamente a través del salón,
desapercibidos, pero los invitados más populares atraen a grupos de personas
(bosones de Higgs) que luego ralentizarán su movimiento a través de la
habitación.
La velocidad de las partículas que se mueven a través del campo de
Higgs funciona de manera bastante parecida. Ciertas partículas atraerán grandes
grupos de bosones de Higgs; y entre más bosones de Higgs atraiga una partícula,
mayor será su masa.
¿Por qué es tan importante encontrar el bosón de Higgs?
Aunque encontrar el bosón de Higgs no nos dirá todo lo que
necesitamos saber acerca de cómo funciona el universo, llenará un enorme
agujero en el Modelo Estándar que ha existido durante más de 50 años, según los
expertos.
“El bosón de Higgs es la última pieza que falta en nuestra actual
comprensión de la naturaleza más fundamental del universo”, dijo Martin Archer,
un físico del Imperial College de Londres, a CNN.
“Sólo ahora con el LHC seremos realmente capaces de tachar ese
pendiente y decir: 'Así es cómo funciona el universo, o al menos creemos que
así lo hace'”.
“No es el punto culminante, pero en términos de lo que podemos
decir prácticamente sobre el mundo y cómo es el mundo, realmente nos dice
mucho”.
Gordon Kane, director del Centro Michigan de Física Teórica,
agregó que encontrar evidencia del bosón de Higgs sería un “éxito maravilloso
de la ciencia y de las personas durante cuatro siglos”.
¿Por qué el bosón de Higgs es llamado la partícula de Dios?
El popular apodo de la esquiva partícula fue creado por el título
de un libro escrito por el Premio Nobel de Física, Leon Lederman, según se dice
contra su voluntad, ya que Lederman dijo que quería llamarla Goddamn Particle
(Partícula Maldita por Dios), porque “nadie podía encontrar esa cosa”.
“'Partícula de Dios' (God Particle) es un apodo que no me gusta”,
dice Archer. “No tiene nada que ver con la religión; la única similitud
(teórica) es que estás observando algo que es un campo que está en todas
partes, en todos los espacios” (y no lo puedes ver).
¿Quiénes son los científicos que buscan el bosón de Higgs?
En el último año los científicos han buscado el bosón de Higgs al
estrellar conjuntos de protones a alta energía en el Gran Colisionador de
Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) de 10,000 millones de dólares de la
Organización Europea de Investigación Nuclear, (CERN por sus siglás en inglés)
en Ginebra, Suiza.
En el interior del LHC, que se encuentra 100 metros bajo tierra en
un túnel de 27 kilómetros y es el acelerador de partículas más poderoso jamás
construido, colisiones de protones a alta velocidad generan una serie de
partículas aún más pequeñas que los científicos escudriñan en busca de una
señal en los datos que sugiera la existencia del bosón de Higgs.
“Simplemente esperas que en algún lugar de estas colisiones puedas
ver algo... una especie de bache estadístico”, dice Archer.
Si los bosones de Higgs existen, son evasivos, estallando y luego
desapareciendo de nuevo rápidamente. Esto significa que los científicos del LHC
sólo serán capaces de observar sus restos en descomposición, dice Archer.
Ha llevado años a los científicos reducir el rango de masa en el
que creían que el bosón de Higgs podría existir; pero durante el año pasado, un
bache estadístico sugirió que están en el camino correcto.
“Ahora que están empezando a obtener un 'bache', los científicos
deberían de ser capaces de conseguir ese resultado cada vez más”, dice Archer.
¿Qué pasaría si los científicos no encuentran el bosón de Higgs?
El consenso general entre los académicos de la física es que el
campo de Higgs y el bosón existen, de acuerdo con Archer.
“Simplemente tiene sentido en el marco en el que hemos establecido
todo, dado que todo lo que podemos describir y podemos ver parece ser descrito
de esta sencilla manera”, dice Archer.
Casi todos los científicos creen que el Gran Colisionador de
Hadrones o bien probará o refutará la existencia del bosón de Higgs de una vez
por todas; por lo que si el LHC no lo encuentra, no existe, dicen los expertos.
Martin Archer cree que un fracaso en la búsqueda del bosón de
Higgs sería aún más emocionante que descubrir la esquiva partícula.
“Si
no lo ves, realmente significa que el universo al nivel más fundamental es más
complicado de lo que pensábamos”, dice Archer, “y por lo tanto, tal vez la
forma en que hemos estado abordando la física no es la correcta”
