Bosón de Higgs, la "partícula de Dios" ¿por qué es tan importante?
Todos hemos oído hablar alguna vez del bosón de Higgs o la llamada también “partícula de Dios”. Este término, que nos recuerda cuanto menos a alguna novela de Arthur C. Clark, es en realidad uno de los elementos del mundo de la física más decisivos de los últimos tiempos. Fue Leon Lederman , un notable físico que en 1988 ganó el Premio Nobel, quien más teorizó sobre este elemento.
Cuentan que, aunque de cara a los medios la metáfora de la “partícula de Dios” le sirvió para resumir esa necesidad de creer en algo que aún no habían podido demostrar, a nivel privado el profesor Lederman la llamaba “esa maldita partícula”. Desde que Peter Higgs y Francois Englert pusieron sobre la mesa en 1964 la posibilidad de su existencia, no fue hasta el 2012 cuando por fin quedó acreditada.
Sin embargo, ¿qué es realmente esta partícula y por qué tiene tanta relevancia? El bosón de Higgs es el elemento que ayuda a que todas las partículas tengan masa. Después de más de 50 años de persecución científica para clarificar y demostrar que todo lo que vemos y conocemos está constituido por esa partícula, ahora se abren nuevas y fascinantes incógnitas…
Una teoría polémica al respecto del bosón de Higgs reside en la idea de que esta partícula podría colapsarse sobre sí misma en algún rincón de nuestro universo y producir con ello un vacío, una burbuja expansiva que aniquilaría todo lo conocido.
¿Qué es el bosón de Higgs?
Para comprender la trascendencia, matices y curiosidades de este elemento, es imprescindible leer el libro que el propio Leon Lederman escribió en 1993: “La partícula de Dios: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?”.
Así, aunque bien es cierto que a los propios físicos no les agrada esa referencia mística o religiosa al respecto de esta partícula, no deja de tener cierto gancho e impacto para los legos en dicha materia.
Para empezar, si tuviéramos que definir de manera sencilla qué es el bosón de Higgs, diríamos que es la partícula elemental que origina que todo lo que conocemos tenga masa. Pensemos en ello un momento.
Si la masa no existiera, nada de lo que conocemos, vemos, somos y nos rodea existiría. El vacío lo colapsaría todo. La física y la química no tendría cabida y aún menos la biología, por tanto, tampoco nosotros estaríamos en ese mundo. Sabemos que las partículas fundamentales que constituyen el Universo pueden ser de dos tipos: los bosones y los fermiones.
Mientras estos últimos conforman la materia como tal gracias a los electrones, muones, taus y quarks, los bosones tienen otra propiedad. Lo que hacen es lograr que esas partículas básicas interaccionen. El bosón de Higgs es el que logra que todas las partículas tengan masa. Sin él, ninguno de esos procesos funcionaría.
¿Por qué son tan importantes?
¿Por qué es importante el bosón de Higgs? ¿Por qué los científicos le dan tanta relevancia y escuchamos hablar tanto de estas partículas? Lo cierto es que muchos de nosotros nos quedamos con los conocimientos más básicos de física. En secundaria nos enseñaron qué eran los protones y qué los neutrones, sin llegar a profundizar demasiado en eso llamado “física cuántica”.
Es en esta disciplina donde se intenta comprender los sistemas atómicos y subatómicos, así como todas sus interacciones. Algo que no se comprendía hasta hace poco era el origen de la masa. Para intentar dar respuesta a ese eterno enigma, varios físicos como el doctor Peter Higgs, hipotetizaron con la existencia de los campos de Higgs.
- El campo de Higgs puede definirse como un continuo, como un campo cuántico que conformaría todo el universo conocido. Ese tejido tan singular estaría formado por un número infinito de bosones de Higgs.
- Esos movimientos o fricciones que generan los bosones de Higgs es lo que provoca que las partículas adquieran masa. A mayor fricción, mayor masa tendrá una partícula.
Los físicos llamaron al bosón de Higgs la partícula de Dios porque, a pesar de que no podían demostrar su existencia, sabían que debía haber algún tipo de elemento que diera sentido a cómo y de qué manera las partículas adquirían masa. Por una vez, los científicos debían apelar a la fe para que todas las teorías tuvieran sentido.
¿Se puede ver un bosón de Higgs?
Se ha necesitado medio siglo para demostrar la existencia del bosón de Higgs. Porque, aunque hemos señalado, la mayoría de físicos daban por sentado la existencia de esta partícula tan trascendente, verla en activo es algo imposible. Este elemento no se puede detectar porque en cuanto surge se desintegra para dar paso a otras partículas.
Lo que sí se puede percibir son sus marcas, las huellas de sus movimientos y esto fue posible en el 2012. Fue gracias al gran colisionador de hadrones del CERN, situado en la frontera franco-suiza cerca de Ginebra. Aquí se pudo demostrar finalmente, la existencia del bosón de Higgs.
Esta fabulosa ingeniería está basada en unos gigantescos imanes que generan campos magnéticos 100 000 veces más potentes que la fuerza gravitacional de la Tierra.
Fue el 4 de julio del 2012 cuando se anunció el descubrimiento de una nueva partícula que podría ser la conocida como “partícula de Dios”. Un año después sería confirmada, momento en que se le concedió el Premio Nobel a Peter Higgs, junto a François Englert, por el descubrimiento que ha permitido entender el origen de la masa de las partículas subatómicas.
El bosón de Higgs y la materia oscura
Hablar del bosón de Higgs implica, en muchos casos, hablar también de la materia oscura y de sus teorías -digámoslo de algún modo- más apocalípticas. No obstante, este tema no deja de ser también interesante.
Bien, algo que sabemos sobre estas partículas es que en nuestro mundo se comportan de un modo muy concreto. Permanecen estables durante un tiempo mínimo, apenas apreciable. Más tarde desaparecen dando paso a un torrente de partículas. Sin embargo, algo que se ha visto en el acelerador de partículas es que en un 0,2 % de las veces se desintegra de un modo particular.
En algunos casos, se cree que el bosón de Higgs desaparece al interaccionar con la materia oscura (un tipo de materia que no interacciona con el campo electromagnético). De ese modo, artículos como los publicados por los doctores Anders Andreassen y William Frost en el 2018, apuntan algo inquietante.
Es muy posible que los campos de Bosón de Higgs puedan colapsar en algún momento en un punto determinado del cosmos y crear un vacío. Una burbuja expansiva capaz de engullir partes de nuestro universo. Obviamente, esto son solo meras teorías. Son simples modelos probabilísticos. Porque, como bien dicen muchos físicos, hasta lo que nosotros sabemos, el bosón de Higgs no ha colapsado en el Universo en ningún momento.
Tal vez, existan unas partículas desconocidas que tengan como finalidad favorecer la estabilidad y evitar así desastres de proporciones cósmicas…
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- Abajyan, T.; Abbott, B.; Abdallah, J.; Abdel Khalek, S.; Abdelalim, A.A.; Abdinov, O.; Aben, R. et al. (2012). «Observation of a New Particle in the Search for the Standard Model Higgs Boson with the ATLAS Detector at the LHC». Physics Letters B716 (1): 1-29.
- Higgs Cross Section Working Group; Dittmaier; Mariotti; Passarino; Tanaka; Alekhin; Alwall; Bagnaschi et al. (2012). «Handbook of LHC Higgs Cross Sections: 2. Differential Distributions». CERN Report 2 (Tables A.1 – A.20) 1201: 3084.
- Lederman, Leo (1993) “La partícula de Dios: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?”. Crítica