CIENCIA // EL MISTERIO DEL BOSÓN DE HIGGS
El hallazgo de la divina partícula maldita

No es la respuesta a “la vida, el universo y todo lo demás”, que diría Douglas Adams, pero casi. Hablamos del bosón de Higgs, el culpable de que estemos hoy aquí.

, Málaga
30/07/12 · 0:00

Aún no sabemos por qué existe el
universo, pero acabamos de hallar
una pieza clave del cómo. Un cómo
con forma de partícula, una vida cortísima
y apellido inglés: Higgs, bosón
de Higgs. Cualquiera diría que
una partícula que sólo existe una millonésima
de una millonésima de
una millonésima de segundo es la
culpable de todo. Pero casi: “Sin el
bosón de Higgs las partículas no tendrían masa
y no existiríamos”, decía
esta semana Rolf Heuer, director del
CERN
, el consorcio europeo responsable
del descubrimiento. Tan importante
es, que hay quien compara
el hallazgo con el del ADN: “Parece
algo soberbio hacer este tipo de
declaraciones”, admite Isidro González,
uno de los físicos españoles
que han participado en el descubrimiento,
“pero desde luego se trata
de algo muy íntimo que configura
la estructura de la materia y que es
básico para que el universo tenga la
forma que conocemos. Sin el bosón 
no estaríamos hablando, porque seguramente 
no existiríamos”.

Pero empecemos por el principio.
Por el principio de todo, quiero decir.
Hace 13.700 millones de años el
Big Bang dio origen al universo.
Durante los primeros segundos,
conforme el universo se enfriaba,
fue surgiendo la materia que conocemos
y quarks, electrones y demás
partículas elementales comenzaron
a unirse formando átomos. De hecho,
el modelo estándar de la física
de partículas explica toda la materia
del universo a partir de las interacciones
entre las partículas elementales
de la materia (aquellas
que no están compuestas por ninguna
otra) y tres de las cuatro fuerzas
fundamentales de la naturaleza:
electromagnetismo, fuerza nuclear
débil y fuerza nuclear fuerte (la
cuarta es la gravedad).

Pero este modelo dejaba sin resolver
un enigma fundamental:
¿Cómo adquieren masa las partículas?
¿Qué mecanismo adjudica a cada
una de ellas una masa distinta
permitiendo así que se agrupen para
formar átomos? En 1964 varios físicos,
entre ellos el inglés Peter
Higgs, formularon una respuesta: el
espacio es en realidad un medio,
una especie de manto invisible que
se extiende por todo el universo y
con el que las partículas interactúan
al desplazarse: es esta “fricción” lo
que les otorga la masa. Este manto,
que surgió una billonésima de segundo
tras el Big Bang y que aún
existe, es el campo de Higgs, y su
partícula característica, el bosón
del mismo nombre. De hecho, el
propio bosón de Higgs adquiere su
masa por este mecanismo: si el
manto es una capa de gelatina, el
bosón es algo así como los grumos
que se forman al agitarla.

Probemos con otro ejemplo. Imaginemos
una extensión infinita de
adolescentes: es el campo de Higgs
que, de momento, no tiene actividad.
Si, digamos, la partícula Víctor
Manuel pretendiera cruzarlo, no encontraría
resistencia alguna: nadie
lo reconocería, sería una partícula
sin masa. Si la que apareciera fuera
Penélope Cruz, la cantidad de adolescentes
que se arremolinarían a su
alrededor para conseguir un autógrafo
sería mayor, lo que aumentaría
su resistencia al movimiento y
convertiría a Pe en una partícula con
masa. Pero si los que entraran en el
campo fueran Mario Casas o Megan
Fox, la cantidad de adolescentes
arremolinados a su alrededor sería
enorme, haciendo que ambos avanzaran
muy lentamente y convirtiéndolos
en partículas con mucha masa.

Y como en la variedad está el
gusto, una vez que Víctor Manuel,
Pe y Mario Casas tienen diferente
masa (de fans, en este caso) pueden
combinarse para formar dúos o tríos,
es decir, átomos. Si lo que atravesara
la habitación fuera un rumor,
los adolescentes también se arremolinarían,
pero entre ellos: formarían
entonces bosones de Higgs.

El eslabón perdido

El mecanismo no explica por qué las partículas tienen masa, sólo el cómo, pero ya hay quien ha llamado al bosón de Higgs el eslabón perdido de la materia. Encontrarlo supone una comprobación empírica de lo que hasta ahora era sólo teoría. Pero en ciencia las cosas casi nunca son tan simples. Lo que ha encontrado el CERN (en concreto dos de sus experimentos, Atlas y CMS) es una partícula que “en el 99,9% coincide con las características del bosón de Higgs”. La certeza no se tendrá hasta finales de año, cuando se terminen de analizar todos los datos.

Esto quiere decir que existe la posibilidad
de que no sea el bosón de
Higgs sino un bosón de Higgs. “La
teoría nos dice que el requisito mínimo
indispensable es que haya un tipo
de bosón, pero eso no quiere decir
que no haya más. También nos
bastaría con que existiera una familia
de partículas y, sin embargo, hay
tres, no sabemos por qué. Tenemos
modelos teóricos en los que el mínimo
de bosones es cinco, entre ellos
uno muy parecido al Higgs estándar”,
explica González desde su despacho
de la Universidad de Oviedo.

“Si el que hemos encontrado es el
estándar, podemos confirmar la
teoría. Si no lo es, podría ser un indicio
de supersimetría, un modelo
que engloba al estándar de la física
de partículas y que amplía su acción”,
concluye excitado. Y es que la
supersimetría es la próxima frontera:
una teoría que podría explicar la
naturaleza de la materia oscura, que
constituye nada menos que el 21%
del universo (el otro 75% es energía
oscura, de la que no sabemos casi
nada, y sólo el 4% está formado por
la materia que vemos). “Sabemos
que la materia oscura existe porque
vemos sus efectos gravitacionales,
como que la expansión del universo,
en lugar de ralentizarse, sea cada
vez más rápida; pero a pesar de
que hace mucho que la buscamos
es muy poco lo que sabemos de
ella”, concluye González. El LHC
ya tiene su próximo gran reto.


EL FUTURO DE LA CIENCIA: INVESTIGACIÓN COLABORATIVA Y ABIERTA

“Hemos llegado al límite de lo que se puede hacer en un laboratorio: la nueva ciencia necesita de la cooperación de cientos o miles de personas y de dispositivos cada vez más costosos y complejos”, opina el físico Isidro González, participante del CMS, uno de los experimentos para hallar el bosón. El CERN, con sus grandes instalaciones y sus más de 9.000 investigadores, es el mejor ejemplo: casi 50 Estados participan de un proyecto cuya construcción y mantenimiento ha costado 4.000 millones de euros (España adeuda aún 40). “Es caro —reconoce González—, pero son proyectos muy largos, de 20 o 25 años. Por otro lado, no hay que olvidar que 4.000 millones es la décima parte de la deuda de Bankia y menos de lo que cuesta de media un portaaviones”.

El CERN es además un
centro público, por lo que sus
resultados de investigación y tecnológicos
están a disposición de
cualquier empresa, en algunos
casos de modo gratuito.

Aun así, hay a quien no le cuadra
esta lógica, como al Gobierno
de España, que puede dejar
en la calle a gran parte de los
físicos españoles que han participado
en el proyecto. Tal vez
alguien debería recordarles la
anécdota de Faraday, a quien,
cuando investigaba la electricidad,
el ministro de Hacienda
preguntó para qué servía eso:
“No lo sé —contestó—, pero
seguro que sus sucesores
cobrarán impuestos por ello”.
Sin olvidar que en el camino
de la investigación se pueden
hacer grandes inventos técnicos:
la web se la debemos,
precisamente, a los investigadores
del CERN.

Tags relacionados: Europa Número 179 Ciencia
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