05 de noviembre de 2011
05.11.2011

Higgs o no Higgs, esa es la cuestión

Los físicos teóricos asturianos miran con expectación al gran colisionador del CERN,
que tiene por objetivo encontrar en un año la hipotética partícula que explica la masa

05.11.2011 | 01:00

Vicente MONTES


¿Por qué los objetos tienen masa? ¿Por qué algunas partículas son más pesadas que otras? Si alguien se lo pregunta a cualquiera de la casi medio centenar de físicos de partículas, cosmólogos y astrofísicos que discuten sus trabajos estos días en el Centro Niemeyer de Avilés, obtendría una respuesta unánime: el bosón de Higgs. Sin embargo, se refieren a una partícula que no ha sido detectada y que pese a que saben casi todo de ella, su existencia no se ha constatado. ¿Pura elucubración? En absoluto. El denominado «modelo estándar», que es el sólido edificio teórico sobre el que hasta ahora se ha sostenido toda la física teórica sobre la materia visible, predice la existencia de esa partícula. Pero todo ese cuerpo teórico puede tambalearse. El gran colisionador de partículas LHC del CERN (Ginebra) está a la caza del bosón de Higgs y sus investigadores están dispuestos a dar un veredicto antes de que acabe 2012. O detectan la escurridiza partícula o simplemente no existe.


El mierense Iván Vila Álvarez, del Instituto de Física de Cantabria, desarrolla parte de su trabajo en el LHC. «El colisionador está funcionando muy bien, mejor incluso de lo que esperábamos pese a los problemas iniciales. Lo que hasta ahora hemos estado haciendo es volver a comprobar todo el modelo estándar, detectando partículas ya conocidas para así calibrar nuestras mediciones», explica. Ayer expuso ante sus colegas algunas de las últimas tendencias en detección de partículas, muchas de las cuales beben de tecnologías tan cotidianas como las que se esconden en las tabletas informáticas.


El LHC actúa del modo aparentemente más intuitivo para saber qué encierra la materia: romperla a pedazos. Paquetes de protones a velocidades cercanas a la luz son lanzados unos contra otros. De la colisión surge una eclosión de partículas que los físicos tratan después de identificar. Este método ha permitido comprobar hasta ahora todas las predicciones del «modelo estándar», como los quarks (que forman los protones y los neutrones) o los bosones W y Z, portadores de la fuerza nuclear débil y que median en algunas interacciones, como las que afectan a los neutrinos. El rango de energías a las que trabaja este gran colisionador permite aventurar que podrá cazar el esquivo bosón de Higgs, o simplemente corroborar que jamás existió.


«Si no aparece, no tenemos un modelo teórico claro para sustituir al actual; eso supondrá un impacto muy grande», señala Vila Álvarez. La también asturiana Belén Gavela Legazpi, catedrática de Física Teórica en la Universidad Autónoma de Madrid, cree que el bosón de Higgs acabará por aparecer. «Tiene que estar en algún rango y encontrarlo es muy importante, porque está relacionado con la masa de todo lo visible».


Gavela confía en que el LHC encuentre el bosón Higgs que predice la teoría o tal vez «algo que lo sustituya pero que debe estar ahí». En todo caso, mantiene la sospecha de que «todo esto esconde mucha más física y esa es la apasionante». «Si el bosón Higgs se encuentra próximamente y dentro de los parámetros mínimos predichos, será un descubrimiento muy relevante, pero yo preferiría que nos encontrásemos con que esa partícula tiene más masa y que se tarde un poco más en encontrarla, que sea compuesta y permita esperar nuevas cosas».


Pero ¿qué es en realidad esa enigmática partícula que el físico Leon Lederman bautizó como «la partícula divina» porque su editor no le permitía denominarla «la maldita partícula»? El modelo estándar establece que la materia que conocemos está constituida por un puñado de partículas elementales (seis quarks, electrones, muones, tauones y los tres neutrinos asociados a estos últimos) y cuatro fuerzas que interactúan con la materia. Estas fuerzas (gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil) se «transmiten» por medio de unas partículas, los denominados bosones.Todos ellos han sido hallados, salvo el que correspondería a la gravedad, el teórico gravitón.


Pero a estas fuerzas se suma el «campo de Higgs», postulado en 1966 por un hasta entonces casi desconocido físico escocés, Peter Higgs. Planteó que en el comienzo del universo las partículas no tenían masa, pero la adquirieron muy pronto debido a un campo extendido por todo el espacio. Es como si las partículas atómicas, según su tipo, se encontrasen con mayores o menores dificultades para moverse: esa dificultad estaría causada por el campo de Higgs, al igual que diferentes personas u objetos pueden moverse en el agua con distinto resultado. El campo de Higgs lleva asociado un bosón para transmitir esa interacción y es a él a quien todos buscan.


En lo que casi nadie quiere pensar es en que «la partícula divina» no aparezca. «De ser así tendríamos que regresar a otras teorías que quedaron orilladas, como la que en los años setenta del pasado siglo se llamaba "technicolor"», asegura el asturiano Diego Rodríguez Gómez, que tras pasar tres años en Princeton ha recalado ahora en Israel. Es un experto en teoría de cuerdas, una teoría de una muy compleja formulación matemática que nació con intención de explicarlo todo pero que por ahora no ha logrado poner sobre la mesa ninguna evidencia experimental. A ella miran de reojo muchos físicos por si es necesario encontrar en sus hipótesis las piezas fundamentales para construir otro modelo teórico nuevo. Al margen de su pintoresco nombre (que se debe a una propiedad de los quarks denominada «color»), las teorías de «technicolor» establecen otro tipo de interacciones como explicación para generar la masa.


«Sea lo que sea que salga del LHC tendrá un impacto muy significativo», asegura Iván Vila. Ayer, en el Centro Niemeyer de Avilés, entre fórmulas y gráficos endiablados, flotaban las preguntas que aún siguen sin respuesta sobre el secreto último de la materia y de todo lo que nos rodea.

El bosón de Higgs es una pieza básica de la actual descripción teórica que los físicos hacen de la realidad. Postulado hace más de 40 años, forma parte de la cotidianeidad de la física teórica, pero no ha sido detectado aún. 2012 será decisivo para saber si existe.

El LHC, el gran colisionador del CERN en Ginebra, es el acelerador de partículas más grande del mundo. Ahora se encuentra ya a pleno rendimiento y rastreará la materia para encontrar el escurridizo bosón de Higgs.

«No hay un modelo teórico claro para sustituir al actual si no se detecta el bosón»


<Iván Vila Álvarez
>

Instituto de Física de Cantabria

«Tiene que estar en algún rango y encontrarlo será muy importante»


<Belén Gavela
>

Catedrática de Física Teórica

El bosón de Higgs encierra la respuesta a la pregunta de por qué unas partículas tienen más masa que otra. En realidad está asociado a un campo que es, según los teóricos, el que establece la masa. Ciertas partículas la obtienen de él, como quien encuentra dificultades al desplazarse en un medio líquido denso.

«Si no aparece tendremos que regresar a teorías antiguas»


<Diego Rodríguez
>

Instituto de Tecnología de Israel

El director general del CERN, Rolf Heuer, señaló el pasado mes de julio que la incógnita sobre el bosón de Higgs estará despejada antes de finales de 2012. «Tendremos la respuesta a la cuestión shakesperiana -ser o no ser- del bosón de Higgs a finales del próximo año», aseguró. Esa es la incógnita.

Compartir en Twitter
Compartir en Facebook
Lo último Lo más leído