Una nueva era para la física

Isabel Saco

Agencia EFE

El Centro Europeo de Física de Partículas (Cern) inauguró hoy una nueva era para la exploración científica al anunciar el descubrimiento de una partícula, que de no ser el buscado “bosón de Higgs” -la que en confianza se menciona como la “partícula de Dios”-, sería otra que abre desafíos aún más importantes para la física.

Tras la presentación pública de los resultados de los dos experimentos concebidos para buscar el bosón de Higgs, el director general del Cern, Rolf Heuer, confirmó que “lo más probable” es que la partícula encontrada sea la postulada por el físico Peter Higgs, clave para explicar la formación del Universo.

El “bosón de Higgs” es el que daría masa al resto de las partículas y el que, en esta lógica, habría permitido la formación del Universo y de todo lo que existe.

Sin embargo, Heuer y los portavoces de los dos experimentos en cuestión -CMS y Atlas- optaron por la prudencia.

Ello en vista de que, aunque sea un hecho de que se trata de una partícula nunca antes vista y en el espectro de masa que teóricamente se ha atribuido al “bosón de Higgs”, podría ser un tipo diferente de “partícula de Higgs” y no exactamente la buscada.

“Si no fuera científico diría que lo hemos encontrado (al bosón de Higgs)”, admitió Heuer, para enseguida destacar que este descubrimiento -corresponda o no al de la teoría de Higgs- supone un avance fenomenal en la comprensión de la naturaleza.

“Si estamos ante la partícula descrita por Higgs es como si aquí se acabara todo, pero si es otro tipo de bosón de Higgs abriría posibilidades para desarrollar una nueva física, más allá del actual modelo estándar”, comentó a EFE el investigador del Cern Juan Alcaraz.

Esto explica que los físicos presentes en la conferencia en la que se presentaron los resultados se mostraran tan entusiasmados por una u otra posibilidad.

Lo cierto es que con el nivel de certidumbre que se ha alcanzado hoy, la posibilidad de que la nueva partícula no sea el “bosón de Higgs” es de una entre tres millones.

Entre los asistentes estaban cuatro de los seis teóricos que diseñaron en los años sesenta el Modelo Estándar de Física, incluido el propio Higgs, de 83 años, quien sólo habló para felicitar a los investigadores del Cern, pero declinó dos veces las peticiones de los periodistas de comentar sus impresiones sobre el momento que estaba viviendo.

El físico y portavoz del experimento CMS, Joe Incandela, dijo a la prensa que todavía “hay incertidumbres importantes” y que por esto “es muy pronto” para decir que se trata de un (bosón de) Higgs del Modelo Estándar.

Por el experimento Atlas, Fabiola Gianotti dijo que ahora “continuaremos buscando en todas las direcciones”, sin excluir ninguna posibilidad.

Gianotti destacó la importancia de que los dos experimentos hayan obtenido de forma totalmente autónoma el uno del otro resultados “totalmente compatibles”.

Adelantó que los próximos meses se dedicarán a consolidar estos resultados de manera individual para combinarlos en una etapa ulterior.

El Acelerador de Hadrones

Los datos en los que se basan los experimentos se obtienen del Gran Acelerador de Hadrones (LHC) del Cern, situado en la frontera franco-suiza, donde se producen unas 40 millones de colisiones de protones por segundo, de las que se registran y analizan entre 300 y 600, a un nivel de energía que no puede ser reproducido por ninguna otra máquina.

Incandela utilizó la metáfora de una piscina olímpica llena de arena, de la que sólo unos pocos cientos de granos son dignos de estudio.

Según la teoría de Peter Higgs, el suyo sería el primer bosón fundamental, es decir que no está compuesto por partículas más pequeñas.

Los físicos del Cern dedicarán los próximos meses a investigar las propiedades de la nueva partícula “y entender bien lo que estamos viendo”, explicó Gianotti.

Sin embargo, escudriñar hasta lo más profundo de esta partícula podría tomar años porque, en este proceso, “podría descubrirse algo totalmente diferente” y poner en cuestión lo que hoy se considera una evidencia.

Para intentar llegar más lejos y lo más pronto posible, la dirección del Cern decidió en las últimas horas prolongar por tres meses el funcionamiento del LHC, que debía ser apagado el próximo otoño.

Ahora, este acelerador seguirá funcionando hasta finales de año, antes de que entre en un largo periodo de mantenimiento que durará aproximadamente dos años.

Histórico

El director general del Centro Europeo de Física de Partículas (Cern), Rolf Heuer, confirmó hoy que este centro de investigación ha descubierto una nueva partícula muy similar a lo que se cree es el bosón de Higgs.

Esto supone un avance fenomenal “en nuestra comprensión de la naturaleza”, declaró Heuer, quien calificó como “histórico” el hallazgo.

“El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino para estudios más detallados, requiere mayores estadísticas, para escudriñar las propiedades de la nueva partícula. Además, es probable que haga la luz sobre otros misterios del Universo”, comentó.

Con los resultados presentados hoy es prácticamente un hecho que la partícula anunciada corresponde a la descrita por Peter Higgs en los años sesenta, sobre la que reposa el Modelo Estándar de la Física de Partículas.

“Tenemos que sentirnos orgullosos y felices”, agregó Heuer, para enseguida destacar que “esto es un inicio” y que “queda mucho trabajo” durante los próximos meses.

Los responsables del Cern decidieron ayer prolongar el funcionamiento del Gran Acelerador de Hadrones (LHC) durante tres meses más para recoger una mayor cantidad de datos y poder analizar las propiedades de la nueva partícula con más detalle y precisión.

Esta partícula permite resolver diversas incertidumbres científicas sobre la formación del universo y aumenta la comprensión sobre la formación de la masa.

Las partículas fundamentales

Sobre la base de las investigaciones, los físicos han reunido sus conocimientos sobre la materia en el modelo estándar de partículas elementales. A continuación, sus principales componentes:

Materia: Los seres humanos, los animales y los planetas, todo lo que vemos está formado por materia. En total hay doce partículas que la forman, subdivididas en seis quarks y seis leptones. Por ejemplo, los protones y neutrones del núcleo atómico están compuestos por quarks. Los electrones en cambio pertenecen a la categoría de los leptones.

Bosones: Entre las partículas hay interacciones que son las responsables de mantener unida la materia. Las cuatro fundamentales son la interacción nuclear fuerte, la débil, la electromagnética y la gravitatoria. Estas interacciones se producen porque las partículas de materia intercambian partículas elementales llamadas bosones. La fuerza electromagnética mantiene por ejemplo unidos los componentes del átomo gracias a los fotones, que cuando tienen una determinada energía vemos como luz. La interacción débil produce la radiactividad, la fuerte mantiene unido el núcleo atómico y los quarks en el interior de los protones y neutrones.

El bosón de Higgs: Según el modelo estándar aceptado actualmente, las partículas más pequeñas no tienen masa. Pero en ese caso serían tan rápidas como la luz y no podrían producirse aglomeraciones de materia, planetas ni seres humanos. El bosón de Higgs es la solución propuesta a este problema. Si existe, probaría también la presencia del campo de Higgs, que de acuerdo con la teoría permea el universo entero y permite que las partículas se comporten como dotadas de masa.