El descubrimiento del bosón de Higgs

El pasado 4 de Julio, la comunidad internacional de física de partículas presenció uno de los anuncios científicos más trascendentales  de las últimas décadas. Aunque el adjetivo histórico se emplea a menudo con frivolidad, en este caso su uso se encuentra plenamente justificado. En dos seminarios consecutivos retransmitidos en directo desde el CERN, portavoces de las colaboraciones CMS y ATLAS, los dos experimentos de mayor envergadura del LHC, presentaron los resultados acumulados hasta el momento en favor de la existencia de una nueva partícula: el largamente buscado bosón de Higgs. El grado de certidumbre con el que puede afirmarse  que se ha descubierto una nueva partícula resulta abrumador: en torno al 99,9999%. Otra cuestión es si la partícula hallada se corresponde exactamente o no con el bosón de Higgs predicho por la teoría. Aunque esta pregunta aún tardará un tiempo en ser respondida con rotundidad, el hallazgo hecho público el 4 de Julio marcará un antes y un después para la física de partículas.

El bosón de Higgs desempeña un papel clave en nuestra comprensión de las leyes físicas. Todo nuestro conocimiento sobre las partículas elementales queda englobado en el modelo estándar: un marco teórico que, en cierto modo, describe la naturaleza en su aspecto más básico, puesto que todo se compone de partículas. Un aspecto esencial de dicho modelo es el mecanismo que permite que las partículas elementales posean masa. La masa de los objetos representa un concepto tan ordinario que, a menudo, olvidamos preguntarnos acerca de su origen. Sin embargo, resulta muy complicado diseñar un engranaje matemático que proporcione masa a las partículas y que, a la vez, respete los innumerables éxitos del modelo estándar en la descripción de las interacciones fundamentales.

La solución más ingeniosa propuesta hasta ahora es el mecanismo de Hggs, formulado en 1964 por Robert Brout y FranÇois Englert, y algunos meses después por Peter Higgs. Según esta idea, todo el universo se encuentra lleno de un campo invisible, el campo de Higgs, el cual podemos imaginar como un líquido transparente y ligeramente viscoso. La “fricción” de las partículas con este campo produce una resistencia a su movimiento, lo cual imita exactamente el efecto de una masa. Y los bosones de Higgs se corresponderían con las excitaciones de ese “fluido” que lo llena todo, como las olas en un estanque. Peter Higgs fue el primero en sugerir su existencia.

La idea supone un gran salto intelectual que, en cierto modo, recupera la antigua noción del éter, si bien de una forma del todo novedosa. Sin el mecanismo de Higgs, todo el edificio teórico del modelo estándar se vendría abajo. Curiosamente, algunos físicos hubieran preferido que los experimentos refutasen el mecanismo de Higgs. En tal caso, la naturaleza nos habría puesto ante el reto de descubrir su “truco” para otorgar masa a las partículas. Pero, por otro lado, resulta obligado reconocer el gran triunfo del ingenio humano que supone adivinar los entresijos más profundos de las leyes físicas.

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