En 1964 el físico Peter Ware Higgs daba un paseo por el Parque Nacional Cairngorms en Escocia, cuando súbitamente tuvo una revelación acerca del origen de la masa en el Universo.
En 1964 el físico Peter Ware Higgs daba un paseo por el
Parque Nacional Cairngorms en Escocia, cuando súbitamente tuvo una revelación
acerca del origen de la masa en el Universo.
Higgs imaginó su origen en una ruptura de la simetría del
Universo, durante los primeros momentos de su existencia, que daría origen a
una partícula llamada más tarde en su honor, Boson de Higgs.
Al principio su teoría fue rechazada por la comunidad
científica. De acuerdo al diario británico The Independent: "Escribió un
artículo sobre esto para el periódico más importante de física en Europa y se
lo rechazaron. Tuvo que enviarlo a un periódico rival en Estados Unidos. Otros
físicos de universidades belgas (François Englert y Robert Brout) también
llegaron a las mismas conclusiones y su trabajo fue ignorado igualmente. La
frase que Higgs escribió a uno de sus estudiantes de doctorado lo explica todo:
Este verano he descubierto algo que es totalmente inútil".
Años más tarde la teoría de Higgs sería reivindicada y
hasta serviría de soporte para el trabajo de los físicos Weinberg y Salam.
Weinberg, Salam y Sheldon Glashow compartieron el Premio
Nobel de 1979 de Física por su trabajo, en donde el Boson de Higgs se convirtió
en parte fundamental de la física de las partículas.
Los físicos trabajan hoy en día para observar por primera
vez esta partícula que fue bautizada por el físico Leon Lederman como "la
partícula de Dios", (nombre que la ha vuelto la partícula más celebre de
todas, después del protón o el electrón), en un libro de divulgación
científica.
Hasta ahora una partícula hipotética, el Boson de Higgs
será buscado como el santo grial de la física, por medio del Gran Colisionador
de Hadrones (un hadrón es una partícula subatómica que experimenta la fuerza
nuclear) un acelerador y colisionador de partículas localizado cerca de Ginebra
(Suiza).
Su búsqueda ha despertado recientemente una serie de
rumores en los que su hallazgo nos llevaría a la autodestrucción.
Partículas
Podríamos mencionar a Demócrito como el primero en indicar
la existencia de átomos, como una especie de elementos indivisibles.
Los avances científicos de principios del siglo XX, por
parte de Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr y otros, dieron lugar al
nacimiento de la mecánica cuántica.
El efecto fotoeléctrico mostraba la naturaleza cuántica de
la luz para explicar su interacción con la materia, denominándose fotón al
"cuanto" de luz.
Actualmente se conocen otras tres partículas que
interactúan con la materia, llamadas bosones.
Para comprender la estructura de la materia aparecieron
diferentes modelos atómicos, siendo, hacia 1930, los electrones, protones y
neutrones los constituyentes básicos de la materia.
Hacia 1960, gracias a Murray Gell-Mann, se predicen
constituyentes más elementales para los protones y neutrones, los quarks, por
lo que los elementos básicos constituyentes de la materia se convierten en
quarks, electrones y neutrinos.
La física de partículas es la rama de la Física que estudia
los componentes elementales de la materia y las interacciones entre ellos.
Las partículas fundamentales se subdividen en bosones, que
son las responsables de transmitir las fuerzas fundamentales de la naturaleza,
y fermiones, que son básicamente partículas de materia, pero a diferencia de
los bosones, no todos los fermiones son partículas elementales.
El caso más claro es el de los protones y neutrones; estas
partículas son fermiones pero están compuestos de quarks que actualmente sí se
consideran como elementales.
Se conoce a esta rama también como física de altas energías
debido a que a muchas de las partículas se les puede ver sólo en grandes
colisiones provocadas en los aceleradores de partículas.
Los físicos de partículas se han esforzado desde un
principio por clasificar las partículas conocidas y por describir toda la
materia y sus interacciones.
A lo largo de la historia de la física han existido muchas
partículas que en su momento se han definido como indivisibles, tales como los
protones y neutrones, que más adelante se ha demostrado que no lo son.
Después de diferentes teorías atómicas y nucleares, en la
actualidad se usa el llamado modelo estándar para describir la materia que
constituye el universo y sus interacciones.
De acuerdo al modelo estándar existen seis tipos de quarks,
seis tipos de leptones y cuatro tipos de bosones.
Estas partículas están divididas en dos grandes categorías
que son los bosones y fermiones.
El gran colisionador
El Gran Colisionador de Hadrones (en inglés LHC o Large
Hadron Collider) en la actualidad está en fase de construcción y comenzará a
operar (a energías reducidas) próximamente.
Se espera que el LHC llegue a ser el laboratorio de física
de partículas más grande del mundo.
El LHC ha sido financiado y construido en colaboración con
más de doscientos físicos de treinta y cuatro países, universidades y
laboratorios. Se convertirá entonces en el acelerador de partículas más grande
del mundo.
El nuevo acelerador funcionará a 271 grados centígrados
bajo cero y usará un túnel de 27 kilómetros de circunferencia. La principal
meta será encontrar la evasiva partícula Boson de Higgs).
La observación científica de éste podría explicar cómo el
resto de partículas elementales ganan la masa que explica la teoría de la
relatividad especial y rellenar el ansiado hueco libre en el Modelo estándar.
El LHC, podría no sólo descubrir la partícula de Dios, sino
también saber qué es la masa (se sabe cómo medirla pero no se sabe qué es
realmente); el origen de la masa de las partículas (en particular, si existe el
Boson de Higgs); el origen de la masa de los bariones; cuántas son las
partículas totales del átomo; por qué tienen las partículas elementales
diferentes masas; saber qué es la materia oscura y de la existencia o no de las
partículas supersimétricas.
Saber si hay dimensiones extras, tal como predicen varios
modelos inspirados por la Teoría de cuerdas, y, en caso afirmativo, por qué no
se han podido percibir y si existen más violaciones de simetría entre la materia
y la antimateria.
¿El fin del mundo?
Desde que se proyectó el LHC, algunas publicaciones han
alertado sobre la posibilidad de que el funcionamiento del LHC desencadene
procesos que, según ellos, serían capaces de provocar la destrucción de la Tierra
o incluso del Universo.
Sin embargo su postura es rechazada por la comunidad
científica, ya que carece de cualquier respaldo científico que la apoye.
Los posibles procesos catastróficos que anuncian son: la
creación de un agujero negro estable; la creación de materia exótica
supermasiva tan estable como la materia ordinaria; la creación de monopolos
magnéticos (previstos en la teoría de la relatividad), que pudieran catalizar
el decaimiento del protón; la activación de la transición a un estado de vacío
cuántico.
El Boson de Higgs más que traer destrucción al mundo, en
caso de que llegue a ser observado, servirá para mostrarnos por breves
instantes, uno de los momentos culminantes de la evolución del Universo, que
finalmente seria esencial para nuestra propia existencia.
*El autor es astrónomo aficionado y divulgador científico.
En el 2006, la Unión Astronómica Internacional nombro un cráter en Marte a
partir de una propuesta que él realizo. Ha escrito en revistas como Scientific
American.
andsul2005@gmail.com
