Bosón de Higgs, el hallazgo de la
última pieza que explica las fuerzas del Universo fue confirmado por la
comunidad científica mundial.
Científicos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC)
del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en
francés) confirmaron el descubrimiento del Bosón de Higgs, partícula
subatómica conocida popularmente como la "partícula de Dios", esquivo
componente que hace que todos los objetos del Universo tengan masa.
Este hallazgo científico, considerado el más
importante del mundo en los últimos 100 años, fue anunciado por Joe
Incandela, portavoz del detector Solenoide Compacto de Muones (CMS)
del LHC, que desde hace años busca esta pequeña partícula subatómica, última
pieza faltante del Modelo Estándar de la física, que explica todas
lasfuerzas del Universo.
"Si bien es un resultado preliminar, es muy
fuerte y muy sólido", afirmó Incandela durante la Conferencia Internacional
de Física de Altas Energías (ICHEP 2012) que se celebra en Melbourne,
Australia, donde se expusieron los resultados obtenidos por los experimentos
CMS y ATLAS del LHC.
En un comunicado del CERN, se señala que con un
nivel de confianza de 95% se puede decir que el bosón de Higgs tiene una masa
de 125.3 gigaelectrónvoltios (GeV), unas 130 veces la masa del protón, con un
valor de 4.9 sigma, cifra que indica una elevada certeza de que el resultado es
confiable, ya que oficialmente un descubrimiento debe tener un valor de 5
sigma.
"Hemos franqueado una nueva etapa en nuestra
compresión de la naturaleza", señala Rolf Heur, director del CERN.
"El descubrimiento abre la vía a estudios más reposados que exigen más
estadísticas y que establecerán las propiedades de la nueva partícula",
asegura.
Desde fines del año pasado, científicos del CERN
ya habían anunciado que tenían indicios de la existencia del bosón de Higgs,
pero los datos obtenidos por los detectores CMS y ATLAS del CERN durante 2011 y
2012, así como del Tevatron del Laboratorio Nacional Estadounidense Fermilab
(Fermi National Accelerator Laboratory), durante 10 años, complementaron la
información suficiente para anunciar el hallazgo.
Con un "gracias, naturaleza", Fabiola
Gianotti, directora del detector ATLAS, informó que encontraron una nueva partícula
con masa 126.5 gigaelectronvoltios, con 5 sigma, lo que significa un
descubrimiento. Pero que aún se necesita más tiempo para publicar los
resultados.
Los físicos realizaron sus experimentos en el LHC
y Fermilab, que son grandes laboratorios subterráneos con túneles en forma de
anillo y con grandes colisionadores, en cuyo interior se impactan pequeñas
partículas subatómicas aceleradas casi a la velocidad de la luz -en este caso,
protones-, que al desintegrarse pueden observase y analizarse sus componentes
más pequeños tanto de materia como de energía.
Rolf Heuer, director del CERN,
Fabiola Gianotti, vocera del experimento ATLAS y Joe Incandela, vocero del
experimento CMS, miran la pantalla en la que se mostraron los datos que evidencían
a la partícula de Dios. (Fuente: EFE/Denis Balibouse)
Modelo
teórico
El planteamiento hecho en los años 70 por los
físicos Peter Higgs, Robert Brout y François Englert, sugiere que después del
origen del Universo con el Big Bang las partículas carecían de masa, pero
cuando se enfrió surgió un campo de fuerza invisible que fue llamado el
"campo de Higgs", el cual se formó junto con su partícula el "bosón
de Higgs".
Este campo prevalece en todo el cosmos y todas las
partículas que interactúan con él adquieren masa, y esta idea había
proporcionado una solución satisfactoria y bien provista de fenómenos y
cálculos matemáticos, pero el problema era que hasta ahora nadie jamás había
observado el bosón de Higgs en un experimento para confirmar la teoría.
A la presentación de los resultados en una
conferencia en Meyrin, cerca de Ginebra, Suiza, acudió el propio científico
Peter Higgs, quien expresó lo siguiente: "Estoy extraordinariamente
impresionado por lo que han logrado; mis felicitaciones a todos los implicados
en este increíble logro. Es una enorme felicidad haberlo podido vivir".
El físico Peter Higgs, quien predijo
la exitencia del Bosón, habla con el físico Francois Englert. Ambos
participaron en la creación del Modelo Estándar de la Física de Partículas
(Fuente: AP/Denis Balibouse)
Lo que sigue
Después del descubrimiento, el siguiente paso será
determinar la naturaleza exacta de la partícula y su importancia para nuestra
comprensión del Universo. Saber si el bosón de Higgs es el último ingrediente o
si hay algo más exótico.
El modelo estándar describe las partículas
fundamentales de la que estamos hechos nosotros y cada cosa visible en el
Cosmos, así como las fuerzas que actúan entre ellos. Sin embargo, es un asunto
complejo.
"La diferencia del campo de Higgs con los
campos gravitacional o electromagnético que nos son más familiares, es que no
tiene una dirección determinada", explica el científico Gerardo Herrera,
líder del grupo mexicano que trabaja en el CERN.
"El campo gravitacional al que estamos
acostumbrados se manifiesta siempre en dirección al centro de la Tierra. Gracias a
eso permanecemos fijos en la superficie del planeta independientemente de la
latitud y longitud en que nos encontremos".
El campo de Higgs interactúa con todas aquellas
partículas que viven inmersas en él y les proporciona una masa, es decir, una
cierta resistencia al movimiento.
Tomemos como ejemplo un salón lleno de
adolescentes donde entra Justin Bieber, el cuarto es el campo de Higgs y Bieber
una partícula de materia. De inmediato las chicas se agrupan en torno al artista
para saludarlo y pedirle su autógrafo, además del consecuente flujo de gritos.
Luego, las otras chicas de los alrededores se acercan para saber los detalles,
generándose una onda de agrupamiento que corre por todo el lugar, formando un
solo paquete compacto que sigue a Bieber por todo el salón.
Ese agrupamiento le da a Bieber una masa mayor de
lo normal, es decir, adquiere una resistencia al movimiento mayor y le cuesta
más trabajo cruzar el salón, que si lo hiciera solo. Ese agrupamiento que le
dio más masa es el bosón de Higgs.
Aportación
Mexicana
El grupo mexicano que trabaja en el colisionador
ALICE del LHC desarrolló dos detectores que permiten observar bosones de Higgs
de una forma más limpia, señala Gerardo Herrera, líder del grupo mexicano que
trabaja en el CERN.
Aunque ALICE no es un experimento planeado para
detectar al Higgs, puede estudiar el mecanismo con que se produce el Higgs en
la colisión de protón protón, mediante un proceso donde los protones no se
llegan a tocar, lo cual implica un método mucho más limpio. "Tan limpio
que solo aparece el Higgs en el detector".
Herrera mencionó que el detector mexicano, que
desde diciembre pasado está trabajando en el ALICE, ya se está implementando en
el CMS y ATLAS, porque este método de física llamada difractiva facilita el análisis
del bosón de Higgs.
El grupo mexicano integrado además por Ildefonso
León, de la
Universidad Autónoma de Sinaloa, y Daniel Tapia y Verónica
Canoa, del Cinvestav, instalará otros dos detectores difractivos a lo largo del
haz del Gran Colsionador de Hadrones.
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