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06 julio, 2012

Bosón de Higgs, ¿Dónde Estabas?

Peter Higgs: 
"Me siento muy afortunado de haber 
vivido este momento".

    ¡La ciencia está de celebración! Este 4 de Julio ha llegado con una noticia muy relevante, el ansiosamente buscado Bosón de Higgs ha sido hallado, o al menos eso parece, porque el ámbito científico nada es definitivo. La búsqueda de la hasta ahora hipotética partícula de Higgs ha durado casi 50 años y el colisionador de partículas LHC finalmente ha cantado bingo. Esta máquina de proporciones mastodónticas está situada en el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear de Ginebra, mide 27 kms y ha dado resultados a la primera de cambio. 

Representación informática del Bosón de Higgs

Pequeño tramo del Colisionador de Partículas LHC en el CERN

      El proyecto costó a los europeos alrededor de 2000 millones de euros y no han faltado desde el primer momento las clásicas voces críticas como "vamos a preocuparnos por las cosas importantes y no por experimentos de niños". Pues bien, hay mucha gente que no comprende que la investigación científica y la resolución de los misterios del universo son muy rentables a medio-largo plazo. Las telecomunicaciones y la más avanzada tecnología de la que hoy disfrutamos es fruto del conocimiento que tenemos sobre las leyes y la estructura del universo. Por otra parte, es fascinante poder responder con certeza a preguntas que los humanos nos hemos planteado desde siempre. 

    El trabajo de miles de científicos ha determinado con un 99% de probabilidad el hallazgo de la partícula responsable de la masa de la materia. Sin el bosón de Higgs las partículas que componen nuestro cuerpo vagarían por el espacio a la velocidad de la luz, y no existiría la vida. De ahí que en titulares se denomine al Bosón de Higgs como la "Partícula de Dios" y demás cursiladas. Como este blog no es para sabidos a continuación explicaré a cuento de qué es tan importante el dichoso bosón. Este vídeo del programa Redes, de Eduardo Punset, sirve como introducción. 



       Resulta que la física moderna que estudia la materia clasifica varios tipos de partículas, objetos minúsculos que forman todo lo que conocemos. Estas partículas son más pequeñas que un átomo por lo que se llaman subatómicas. Por un lado tenemos quarks y leptones que forman la materia pura y dura. Por otro lado existen partículas que intervienen en las cuatro fuerzas fundamentales (electromagnetismo, fuerzas nucleares fuerte y débil y la gravedad). Estas últimas partículas interaccionan con los leptones y los quarks y hacen que se comporten de un modo u otro. Por ejemplo, los protones y neutrones de los átomos, que están formados por quarks, se mantienen juntos debido a la fuerza nuclear fuerte, es decir, gracias a unas partículas que les ayudan a mantener una formación. Así, vemos la realidad que conocemos es debida a la interacción de infinidad de partículas materiales que cumplen variadas funciones. 

1º Tipo de partículas (Materia "Normal")

- Quarks.
- Leptones.

2º Tipo de partículas (Mediadoras de las fuerzas)

- Fotones de luz.
- Bosones de Gauge.
- Gluones.

     Esto se conoce como Modelo Estándar de Física de Partículas y es muy interesante. Desgraciadamente, muchos de sus elementos son supuestos y aún no se han obtenido evidencias de su existencia.

      Ahora bien, hay una diferencia sustancial entre las partículas existentes: algunas tienen masa y otras no. La masa significa inercia, supone que necesitaremos una fuerza para cambiar de estado un objeto. Un camión tiene masa y requiere de una fuerza para desplazarse. Pero hay materia que no tiene masa, y se mueve por el espacio "libremente", como los fotones de luz. El físico Peter Higgs imaginó una explicación para la existencia de la masa. Expuso que el universo está repleto por un campo homogéneo formado de partículas muy pequeñas. Por esta red, Campo de Higgs, se desplazan todas las demás partículas del Modelo Estándar y algunas tienen más dificultades que otras para atravesar el campo. Los fotones no interactúan con los bosones del Campo de Higgs y se considera que no tienen masa. Sin embargo, los quarks si que lo hacen y es la razón de que tengan masa, se ven ralentizados por el campo. 


Representación del Campo de Higgs 
     El modelo de partículas predecía este bosón para terminar de fundamentarse, y parece que el hallazgo lo vuelve mas consistente. Ahora podemos comprender por que no somos capaces de correr a la velocidad de la luz, la razón es que nos encontramos trabados en esa especie de gelatina conocida como campo de Higgs. Por su parte, el octogenario "padre de la criatura" ya ha dicho entre lágrimas que no esperaba estar vivo para escuchar la confirmación de su teoría. Sr. Peter Higgs puede usted estar tranquilo, que ya ha hecho su aportación a la humanidad. 

Peter Higgs, en el acto de presentación del Boson de Higgs en el CERN

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