¿Qué es el bosón de Higgs?
Es una nueva partícula fundamental, cuya existencia fue propuesta en la década de 1960, pero que hasta ahora no había sido convincentemente detectada en los experimentos con aceleradores de partículas.
”Es más de 100 veces más pesado que los protones y neutrones que integran el núcleo atómico, por lo que se requiere una gran cantidad de energía para crearlo en los aceleradores. Una vez creado, el bosón de Higgs existe solo por una pequeñísima fracción de segundo antes de desintegrarse.
”Detectarlo es una tarea difícil, que ha requerido un gran esfuerzo por parte de físicos experimentales”.
¿Por qué le llaman así?
El nombre se le dio en honor al físico teórico escocés Peter Higgs, quien fue una de las primeras personas en explicar claramente por qué esa partícula debiera existir y qué características tendría.
”El nombre ‘bosón’ se aplica en general a todas las partículas que pueden coexistir en un mismo estado cuántico, y ese nombre se refiere al físico teórico indio Satyendra Nath Bose, quien, junto con Albert Einstein, los describió a principios del siglo XX. Existen muchos tipos de bosones, además del bosón de Higgs. Uno muy importante es el fotón, la partícula de luz”.
¿Por qué se estudia?
La existencia del bosón de Higgs es una de la predicciones del llamado modelo estándar de la física teórica de partículas a altas energías.
”Muchas de las predicciones de ese modelo fueron corroboradas experimentalmente en los últimos 40 años, pero hasta ahora no había una verificación de que el bosón de Higgs realmente existiera.
”El encontrarlo representa una confirmación importante de que tenemos una buena descripción matemática del comportamiento de la materia. Además, las propiedades específicas de ese bosón, que apenas están comenzando a ser investigadas, podrían enseñarnos cosas nuevas y relevantes sobre las leyes fundamentales del universo”.
¿Cuál es la contribución de este descubrimiento?
Por el momento, no ofrece ninguna aplicación tecnológica evidente y, por lo tanto, es de interés conceptual, no práctico. Pero el aumentar nuestro conocimiento de las leyes científicas ha sido en el pasado un camino hacia innovaciones tecnológicas que antes no podrían haberse siquiera imaginado.
”Por ejemplo, el trabajo puramente conceptual de James Clerk Maxwell, en el siglo XIX, sobre las leyes del electromagnetismo, llevó a la invención de la radio y de la comunicación inalámbrica.
”Otro caso: el descubrimiento de las leyes de la mecánica cuántica, a principios del siglo XX, permitió la invención de los transistores y, luego, de la computación”.
Y ¿los aportes para la ciencia?
La razón por la cual los físicos teóricos habían predicho la existencia del bosón de Higgs es que era una consecuencia necesaria del mecanismo que creemos que explica por qué partículas fundamentales –como el electrón– tienen masa; esto, a diferencia, digamos, del fotón, la partícula de luz, que no tiene masa. El mecanismo de Higgs también explica por qué la interacción nuclear débil, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, es tan débil comparada con las otras fuerzas”.
De no haberlo descubierto, ¿qué habría pasado?
Si los físicos no hubieran visto evidencia de esa partícula, no querría decir que no existe, sino que la búsqueda tendría que profundizarse. Aún ahora queda mucho trabajo por hacer para corroborar los resultados anunciados y para empezar a medir con precisión sus propiedades.
”Si esa partícula realmente no existiera, eso implicaría que habría que cambiar radicalmente nuestras ideas sobre las leyes fundamentales de la física, ya que las masas de las partículas y la poca intensidad de la fuerza nuclear débil tendrían que explicarse de otra manera, distinta a las hasta ahora propuestas”.
¿Qué sigue ahora?
Es necesaria mucha más observación e interpretación de datos: primero, para corroborar los resultados anunciados ayer y, luego, para ver exactamente cómo se comporta la nueva partícula. Dependiendo de eso, y también de si se descubren, o no, otras nuevas partículas, corresponderá formular posibles conclusiones sobre las leyes físicas que explicarían la composición de la materia y los orígenes del universo.
¿Qué implicaciones tiene este hallazgo para su investigación?
Soy físico teórico y lo que me compete es tratar de entender cómo las observaciones experimentales encajan en un esquema racional que explique las propiedades del mundo físico y que, ojalá, también prediga cosas nuevas, hasta ahora insospechadas, sobre fenómenos que aún no hemos observado y ni imaginamos.