Un nuevo anuncio en torno al Bosón de Higgs realizaron el pasado 23 de febrero científicos del Laboratorio Nacional Fermi (Fermilab) de Estados Unidos. Los expertos de la versión norteamericana del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de Europa dicen haber encontrado indicios de la existencia y ubicación del llamado Bosón de Higgs.
Ello a pocos meses de que el CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas) diera a conocer que, en uno de sus experimentos, había encontrado indicios de la existencia de esta misma partícula fundamental, que debe su nombre al físico inglés Peter Higgs. Ambos resultados, realizados con experimentos distintos, son consistentes, lo que sería un buen indicio para determinar la existencia de esta partícula.
El físico UdeC, investigador de CEFOP y director del Núcleo Milenio Óptica Avanzada, Aldo Delgado, aclara que el Bosón de Higgs -partícula fundamental que ha sido teóricamente propuesta- permite explicar por qué las otras partículas que conocemos tienen masa, por lo que juega un rol esencial en la descripción de la naturaleza tal como la vemos.
La envergadura del anuncio hecho por Fermilab radica en que, desde que fue proclamada su posible existencia, esta partícula no ha podido ser encontrada experimentalmente, por lo que no se tiene pruebas de su existencia. Por ello, hay toda una carrera desatada en torno a estos descubrimientos, lo que está asociado a la obtención de un Premio Nobel.
Otro aspecto en juego, dice Delgado, se refiere a la teoría vigente para las partículas elementales, que es el modelo standard de la física; es decir, nada menos que la forma en que entendemos que funciona el universo: “si se encuentra la partícula de Higgs, el modelo standard se verifica; si no, tenemos que buscar otro modelo.  Por eso este tema tiene una importancia fundamental”.
Cabe recordar que en diciembre pasado investigadores del CERN anunciaron públicamente que, en uno de sus experimentos, habían encontrado indicios de la existencia del Bosón de Higgs: “ellos lograron establecer un valor para la masa de esta partícula y lo situaron alrededor de los 125 GeV aproximadamente. Ahora, Fermilab informó que había realizado la medición más precisa de otra partícula, el Bosón W. Este descubrimiento permite deducir la masa del Bosón de Higgs, ya que la masa del Bosón W, con la masa del Quark Top (otra partícula elemental), junto con la masa del Bosón de Higgs, están relacionadas. Al conocer la masa de cualquiera de esas dos partículas elementales puedes conocer la masa de la restante”, explica el científico de la UdeC, quien agrega que como la masa del Quark Top es conocida, con el descubrimiento de Fermilab se pudo deducir la masa del Bosón de Higgs, valor que coincide aproximadamente con el obtenido por el CERN.
El fondo del tema
¿Por qué es importante conocer la masa del Bosón de Higgs? Porque eso lepermite a los científicos que realizan estos experimentos acotar el área de búsqueda, explica Delgado, y pone un ejemplo práctico: “tienes una pila de heno y, en medio de ella, hay una aguja. Debes buscarla pero no puedes meter la mano en la pila, lo tienes que hacer desde afuera con una lupa. Lo que básicamente ellos han hecho es saber, aproximadamente, en qué parte de la pila de heno mirar con la lupa”.
Otra complicación es que, además de ser difícil de observar directamente, el Bosón de Higgs tiene una existencia efímera. Por ello, señala Delgado, lo que hacen estos experimentos es básicamente observar las supuestas consecuencias de la existencia de esta partícula. No es una observación directa: "la probabilidad de observar estas consecuencias es extremadamente baja. Uno puede repetir muchas veces el experimento o realizarlo con una gran cantidad de partículas, pero sólo en muy pocas ocasiones se van a encontrar indicios de la existencia del Bosón de Higgs”.
Delgado utiliza otro ejemplo cotidiano: “imagina que el universo está formado por bloques de Lego y tienes algo que crees que es un solo bloque; lo que haces es tratar de romperlo. Si no se rompe, es un buen indicio, porque estaría soportando la hipótesis de que es una unidad. Si le lanzas algo y el bloque se rompe en varias partes, quiere decir que está formado por constituyentes más pequeños. Eso es lo que se hace, buscar el constituyente. Básicamente, lo que se realiza es lo que todo niño pequeño hace para ver cómo funciona algo: lo rompe. Aquí se toma un trozo de materia, se le arroja otro y se rompe, se fractura, para ver qué hay dentro. En función de cómo se rompe, se puede ir deduciendo acerca de la composición elemental de la materia. El problema es que siempre se rompe de forma distinta y hay miles de procesos que contribuyen a ello, y uno tiene que empezar a escarbar en algunos de esos procesos para encontrar indicios. Es un proceso muy arduo”.
El Bosón de Higgs juega un rol fundamental en la transición desde el Big Bang hasta el Universo que observamos hoy, que tiene la propiedad que llamamos masa. Encontrar esta partícula es, para las teorías actuales, de vida o muerte, complementa: “no va a afectar nuestra vida cotidiana, hoy en día. Pero, tenemos que recordar que mucha de la tecnología que usamos hoy, en algún momento fue tecnología de uso científico en laboratorios que, hace un tiempo, eran ultra sofisticados. Esa tecnología se transfiere a la vida cotidiana de los ciudadanos”, explica Delgado.