El bosón de Higgs abre una nueva era para la ciencia

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Imagen generada por ordenador y distribuida por el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), que muestra una colisión entre protones en el experimento del CERN en busca del bosón de Higgs. / CERN-Efe

"Para la Física es como el descubrimiento del ADN lo fue para la Biología. Establece el marco para una nueva aventura en nuestros esfuerzos por comprender la estructura de nuestro universo". Así, sin ocultar su alborozo, se refería el presidente del Institute of Physics, Peter Knight, al hallazgo de una nueva partícula que casi todo parece indicar que es el largamente buscado bosón de Higgs. De confirmarse que lo es, a finales de año con nuevos datos, la ciencia entraría en una nueva era de nuevas incógnitas: superpartículas, materia oscura o la existencia de otras dimensiones.

El anuncio el pasado miércoles de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) de que se había detectado una nueva partícula consistente con el bosón de Higgs es considerado por los expertos como el mayor logro de la Física en las últimas décadas. La palabra consistente aquí es importante. Los millones y millones de choques entre partículas (en el rango del cuatrillón) en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el último año han revelado la existencia de una nueva partícula del tipo bosón que podría ser el bosón de Higgs. Los bosones son las partículas que portan fuerzas o interacciones (el fotón, por ejemplo, porta la la fuerza electromagnética). El otro grupo de partículas subatómicas son los fermiones (electrones, protones, neutrones...) que componen la materia.

Pero aunque sólo hay una posibilidad entre tres millones de que lo que han detectado no sea un bosón, aún se necesitan más pruebas y datos para asegurar que es un bosón de Higgs. El CERN confía en tenerlo todo atado a finales de año, cuando se revisen los resultados que están obteniendo y comprueben que tiene las características que predicen los teóricos. De ser así, se completaría el llamado Modelo Estándar, una de las teorías fundamentales de la física (pero no la única).

Con el bosón de Higgs se podrán descartar algunas otras teorías sobre la materia, el mundo que nos rodea y el origen del Universo. Este bosón era el elemento que le faltaba a la explicación que da el Modelo Estándar. Su importancia radica en que es la partícula que da su masa al resto de las demás que ya habían sido predichas y que acabaron siendo descubiertas. El gran problema con esta partícula es que no es detectable de forma directa ya que se desintegra en otras nuevas en una fracción infinitesimal de un segundo. Lo que hacen en el LHC es registrar su decaimiento en estas nuevas. Y se está haciendo con dos experimentos diferentes, el ATLAS y el CMS, que, usando métodos diferentes, han llegado al hallazgo de esta nueva partícula allí donde la teoría decía que debía de estar.

Ahora los físicos tienen que determinar si es un bosón de Higgs o, lo que sería más fascinante, una nueva partícula hasta ahora desconocida y no imaginada. En ambos casos, se abre una nueva fase en la Física. El LHC ha conseguido estos datos con colisiones entre protones a siete TeV (tera electrón voltio, una unidad para energías muy altas). Pero su objetivo es llegar a producir esos choques al doble de energía antes de realizar una parada técnica en 2014. Los físicos están seguros de que a 14 TeV, las colisiones permitirán descubrir nuevas partículas desconocidas.

"Estamos convencidos de que por encima de una determinada cantidad de energía, debe de haber una nueva Física mas allá del Modelo Estándar, como la teoría de la Supersimetría. Esto podría explicar porqué hay dos tipos diferentes de partículas, los fermiones que tienen un espín (algo así como su rotación) semi integral y los bosones, con espín integral. La supersimetría predice la existencia de un gran número de partículas aún no descubiertas. El LHC es ideal para encontrarlas", decía ayer en una entrevista la física Sandra Kortner, del Instituto Max Planck.

Con esta teoría se abre un nuevo mundo aún más intrigante que el que conocemos ahora. Puede que el bosón de Higgs complete el puzzle del Modelo Estándar, pero también es la primera pieza para los siguientes: las superpartículas, la materia oscura o la existencia de otras dimensiones, al menos a nivel subatómico.

Hay dos detalles sobre este hallazgo que no se pueden pasar por alto. Por un lado, el éxito del LHC es el éxito de la Física europea que apostó por el LHC cuando en EEUU, por ejemplo, dejaban en barbecho el Tevatron, el mayor acelerador de partículas antes del LHC. Y por el otro, de aquí va a salir un premio Nobel. El problema va a ser a quién dárselo. Aunque fue el físico teórico Peter Higgs el que hace 50 años postuló la existencia de un campo de partículas (los bosones de Higgs) que, como el electromagnético, está presente en todo el universo y da su masa al resto de las partículas, hubo otros cuatro científicos que también llegaron a la misma idea en esa misma época . Se lo podrían dar a esos cinco, algo extraño para la Academia sueca.

Pero más raro aún debe ser entregárselo a una organización o colectivo como es el CERN. Sólo en el ATLAS, uno de los experimentos del LHC, están participando un mínimo de 3.000 físicos de 176 instituciones de todo el mundo. Este dilema del Nobel revela algo que caracteriza a la ciencia moderna y aún nos resistimos a aceptar: ya no existen inventores o descubridores solitarios. La ciencia hoy es colectiva, cuando no masiva.

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