El bosón de quién…

Los cónclaves científicos están monopolizados estos días por un solo tema de conversación: el bosón de Higgs, la partícula subatómica más mediática del planeta (con permiso de los veloces neutrinos), cuyo descubrimiento, dicen los expertos, resulta crucial para entender los entresijos del universo. Tengo el honor de presentarles al responsable,…

El bosón de quién…

Los cónclaves científicos están monopolizados estos días por un solo tema de conversación: el bosón de Higgs, la partícula subatómica más mediática del planeta (con permiso de los veloces neutrinos), cuyo descubrimiento, dicen los expertos, resulta crucial para entender los entresijos del universo. Tengo el honor de presentarles al responsable, si existe, de la masa de todas las cosas.

De ahí su importancia. En realidad, en paralelo a esta partícula se ha predicho todo un entramado, conocido como el mecanismo de Higgs, que establece una especie de continuo invisible en todo el espacio, que se denomina campo de Higgs (valga destacar que por cada partícula existe un campo: el fotón es la partícula del campo electromagnético, por ejemplo). El evasivo bosón de Higgs está repartido por todo el espacio. Cuando una partícula atraviesa el campo de bosones de Higgs interactúa más o menos con ellos. Cuando no existe ‘fricción’ (entendamos todo desde un punto de vista muy conceptual), la partícula que interactúa, como en el caso del fotón, no tiene masa y viaja a la velocidad de la luz. Las partículas más ligeras se mueven por este campo con facilidad mientras que las partículas más masivas lo harán con mayor dificultad.

Dos operarios trabajando en el experimento ATLAS. Foto: CERN.

Dos operarios trabajando en el experimento ATLAS. Foto: CERN.

Esto es el origen de la masa, según el modelo estándar, teoría que describe las relaciones entre las partículas elementales y que unifica, con estridencias y lagunas importantes, los postulados de la mecánica cuántica y de la relatividad de Einstein, dos teorías incompatibles, que explican la mayor parte de las cosas que suceden en el universo. Esta teoría deja bastantes cosas por explicar: por ejemplo, la gravitación no cuaja dentro del esquema del modelo estándar. Sin embargo, sus efectos pueden ser despreciados en el universo de las partículas elementales porque la gravedad es la más débil de las cuatro fuerzas que interactúan en este mundo. Este modelo tampoco dice nada sobre la masa. Por eso se inventó el bosón de Higgs.

Alguno se preguntará, si es tan común en el universo, por qué es tan difícil probar su existencia. De acuerdo con la hipótesis, el bosón de Higgs es una partícula masiva y, por tanto, se necesita mucha energía para detectar sus ‘huellas’ (según establece la famosa ecuación: E=mc2). De ahí, el coste y envergadura del LHC, el acelerador y colisionador de partículas que alberga el CERN en la frontera francosuiza y que fue construido principalmente para detectar al escurridizo bosón. Más que escurridizo, debería decir evanescente, porque esta partícula tiene una esperanza de vida de 0,0000000000000000000001 segundos.

De aparecer en ese túnel de altas energías, se desintegraría casi al instante pero crearía a su paso otras partículas más habituales. Rastros que se dedica a detectar, entre otros, el experimento ATLAS, en el que participa el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto de la Universitat de València y el CSIC. De momento, los detectores del LHC han conseguido acotar el rango de masas en los que podría ‘habitar’ esta partícula. Se espera conocer su existencia o descartarla a finales de 2012 cuando el LHC funcione a pleno rendimiento. Si se encuentra, el modelo estándar quedará reforzado y la puerta que ahora permanece entornada se abrirá completamente. Si se descarta, habrá que llamar a otras puertas. De eso trata la ciencia, de abrir puertas cerradas y cerrar puertas abiertas.

Otras puertas. Teorías de supercuerdas


Una alternativa al modelo estándar de la física de partículas son las teorías de supercuerdas, que postulan un universo en el que existen otras dimensiones, aparte de las cuatro del espacio-tiempo. Este planteamiento unifica las leyes de lo grande (relatividad general) y de lo pequeño (mecánica cuántica). Los postulados de este nuevo marco, que no han conducido a predicciones contrastables, sustituyen las partículas por oscilaciones de cuerda, microscópicos lazos de energía cuyas vibraciones explican todo lo que sucede en el universo. El investigador más conocido en este campo es Brian Greene, autor de ‘El universo elegante’, libro en el que expone de forma amena e intrigante esta bella concepción del mundo.