Al gran Albert Einstein se le adjudican frases profundas e ingeniosas, como la de “No entiendes realmente algo a menos que seas capaz de explicárselo a tu abuela”. Realmente, para muchos científicos, constituiría un reto importante explicar de un modo sencillo y entendible a sus abuelos o a sus nietos qué es el bosón de Higgs, el significado de la probable demostración de su existencia y, sobre todo, las consecuencias respecto a las grandes cuestiones que todavía permanecen sin una adecuada respuesta respecto a nuestra comprensión del Universo. En todo caso, la atribución de la frase, para algunos, es errónea ya que le correspondería a Richard Feynman, otro gran físico y premio Nobel, al igual que Einstein.

 

HIGGS

Al finalizar los dos experimentos realizados en los detectores ATLAS - CMS y el LHC (gran colisionador de hadrones), con más de 6.000 investigadores participantes de 40 países durante varios años y  un coste superior a los seis mil millones de dólares, el pasado 4 de julio, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) anunció, con una certeza cercana al 100%, la detección de una nueva partícula subatómica compatible con el bosón de Higgs, bautizado por muchos medios de comunicación como la partícula de Dios o el santo Grial de la Física.

 

Era un hallazgo fundamental, auténtico hito en la comprensión de la naturaleza. Por ello, para muchos físicos es incomprensible que, a sus 83 años, Peter Higgs, no haya sido distinguido con el premio Nobel de Física de este año. En el año 1964 predijo la existencia del bosón de Higgs, origen del campo de Higgs, que completaría el denominado modelo estándar de la Física respecto a la naturaleza de la materia, explicando la masa de algunas de sus partículas constituyentes. La base de su idea era la de la inexistencia de la masa en el inicio del Universo,  que sería adquirida una fracción de segundo después, como resultado de la interacción de las partículas con el campo de Higgs, que permea todo el espacio. Como de este tema nos hemos ocupado previamente en esta sección no insistiremos hoy en ello.

 

Peter Higgs, hace unos días, participaba en un acto organizado por Caixaforum en Barcelona e impartió una conferencia titulada Inventando una partícula elemental, arropado por otros grandes físicos como Mateo Cavalli y Alan Walker. La personalidad de Peter Higgs es silenciosa, poco triunfalista y, frecuentemente, se refiere a su partícula como el bosón de ABEGHHK’tH, en referencia a los apellidos de los ocho físicos (él incluido) que contribuyeron a postularlo. En todo caso, son muchos los científicos que ya se han posicionado para que el físico escocés sea el próximo ganador del Nobel de Física. Entre ellos, Stephen Hawking, quien en su día se jugó una cena con otro investigador apostando que nunca se demostraría la existencia del bosón de Higgs. Pero ha reconocido su error, alabando la inteligencia de Higgs.

 

¿PUNTO Y FINAL?

Se ha dado un gran paso, pero todo indica que queda mucho camino por recorrer para conocer el Universo y la materia . Para Guido Altarelli, investigador del CERN, el de Higgs: "Es un modelo de juguete para que la teoría coincida con los datos, una muleta para que el modelo estándar pueda caminar un poco más, hasta que venga algo mejor, una teoría más profunda". De la misma idea participa el físico Eilam Gross, del Departamento de Energía de Estados Unidos: "Si lo hallado es el Bosón de Higgs del modelo estándar, completaremos la imagen, pero no va a ser satisfactoria, porque hay preguntas que sólo se pueden empezar a responder yendo más allá del Modelo Estándar", ya que, apostilla el investigador del CERN Christophe Grojean "Simplemente añadiendo una partícula más fundamental no da como resultado la respuesta fundamental, porque el Modelo Estándar no es la teoría del todo". 

 

La confirmación de la existencia del bosón de Higgs será ardua y necesitará mucho tiempo y nuevas grandes instalaciones.  El bosón de Higgs no se puede observar directamente con la tecnología actual ya que, si existe, es una partícula inestable que se desintegra en una fracción de segundo dando lugar a otras partículas. Por lo tanto, se deduce su existencia de manera indirecta. Como existen muchos factores que complican el proceso los físicos nunca pueden saber si se ha formado el bosón en una colisión concreta, sólo pueden estimar la probabilidad de que se haya formado. 

 

Pero el problema fundamental actual de la Física es que el modelo estándar es incompleto. Predice el resultado de los experimentos con partículas normales con bastante precisión, pero no indica nada respecto a características de gran importancia de la materia y naturaleza del Universo

 

SIN EXPLICAR

La Física tiene muchos temas por resolver, más allá del bosón de Higgs. He aquí algunos:

Gravedad.  Siglos después de Newton, la fuerza de la gravedad sigue sin comprenderse. ¿Qué sucede con la gravedad?  Todas las fuerzas fundamentales se basan en la interacción de partículas. Entonces, ¿ha de existir un  "gravitón"? Por ahora, no sabemos detectarlo  

Materia oscura. La materia ordinaria supone un 4% de la masas total del Universo. La materia oscura, al menos un 23%, y sigue siendo un misterio, aunque decenas  de experimentos pretenden encontrar una explicación. La materia oscura es el eslabón necesario para explicar una observación que no cuadra: el ritmo de rotación de las galaxias.

Energía oscura. Descubierta en 1998, representa el 73%  de la masa total del Universo. Si la gravedad debería producir que se ralentizara su expansión, ¿por qué se expande el universo cada vez más deprisa? La única explicación posible es recurrir a una suerte de fuerza capaz de oponerse y vencer a la gravedad combinada con toda la materia, tanto la ordinaria como la oscura.

Antimateria Otra de las grandes incógnitas de la Física es por qué supera la materia a la antimateria en el Universo. En el primer instante tras el Big Bang la energía estaba equilibrada y existía tanta materia como antimateria, pero ¿qué hizo que una dominara sobre otra? ¿Por qué no detectamos galaxias de antimateria en el universo? El Modelo Estándar no explica esta asimetría 

 

Y las otras seis cuestiones, no menos importantes que completarían el decálogo serían: Teoría de la supersimetría, ¿Cuántas dimensiones existen?,  la  Teoría de Cuerdas y sus variantes, el antes del Big Bang, el destino de nuestro Universo y ¿hay más Universos?. Todo un futuro apasionante para los físicos.

 

Más en:

http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson