Por Alejandra García
* Un Interesante Episodio de la Historia de la Física: el Descubrimiento de la Partícula de Dios o Bosón de Higgs.
QUIZÁ MUCHA gente haya escuchado hablar de la “partícula de Dios” o del científicamente denominado como Bosón de Higgs, uno de los descubrimientos científicos que presenta una explicación física viable sobre el surgimiento del universo, es decir, cómo se creó el mismo, y por ende, nuestro origen en él, pero que sin duda ha generado un debate en torno a su existencia. De manera que representa uno de los episodios más interesantes de la historia de física moderna y de la historia en general. Hemos escuchado sobre esta partícula a través de la literatura de ficción, por ejemplo, como en Ángeles y demonios de Dan Brown, pero realmente no tenemos muy en cuenta las implicaciones sociales y científicas que trajo su descubrimiento, el cual no habría podido realizarse sin la construcción de la máquina más grande creada por el hombre: El Gran Colisionador de Hadrones ubicado en el CERN. (1)
SIN PRETENDER hacer de este texto un análisis especializado en física, y al no ser la autora ni el público al que se dirige especializado en el campo, este texto únicamente se dedicará a abordar de manera histórica este interesante episodio, sin pretender exponer preferencia alguna sobre las dos grandes teorías que permean el campo de la física de partículas en la actualidad y que son objeto de estudio principal en el CERN: la supersimetría y los multiversos.
LA PRIMERA no sólo se propone dar respuesta a interrogantes como “¿por qué las partículas elementales tienen las masas que tienen?, ¿por qué las interacciones fundamentales presentan las intensidades que presentan? En suma, ¿por qué el universo es cómo es?”, (2) sino que además propone la existencia de partículas no descubiertas hasta ahora y que son parte de las ya conocidas. La segunda sugiere “que vivimos en realidad en un multiuniverso, es decir, un universo con muchos universos” (3) y que éstos se encuentran en constante expansión. Sin embargo, ¿qué es y cómo se propone la existencia del Bosón de Higgs? ¿En dónde radica su importancia? Y ¿qué relación tiene con el CERN?
El Gran Colisionador de Hadrones (Foto: Graphic News)
EL BOSÓN de Higgs es “un tipo de partícula elemental que explicaría cómo se origina la masa de todas las partículas del Universo” (4) y que hasta 2013 no había sido descubierta ni incluida en el Modelo Estándar de física de partículas, teoría propuesta para entender la interacción de las mismas. El nombre de la partícula se debe a su postulador Peter Higgs, físico que en la década de 1960, junto a Robert Brout, François Englert y otros propusieron y desarrollaron un modelo matemático que “se basa en la existencia de un campo de Higgs que al interaccionar con las partículas genera su masa. Si este campo existe, además, requeriría la existencia de una nueva partícula fundamental”, (5) el Bosón de Higgs. Pero, fue hasta 1967 que Steven Weinberg y Abdus Salam aplicaron el modelo o mecanismo de Higgs por vez primera, demostrando que dicho mecanismo podía incluirse en la teoría de la interacción débil, que se convertiría en el Modelo Estándar de física de partículas, siendo galardonados con el Premio Nobel de Física en 1979 “por sus contribuciones a la teoría de la interacción débil y electromagnética unificada entre las partículas elementales, incluyendo, entre otras cosas, la predicción de la corriente neutra débil”. (6)
COMO SE mencionó anteriormente, el Bosón de Higgs fue descubierto en 2013 tras medio siglo de búsqueda, y su importancia radicaba en el hecho de que era la única partícula postulada en el Modelo Estándar que no había sido descubierta. Este triunfo de la ciencia pudo efectuarse gracias a la construcción del Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más potente creado hasta ahora, con la colaboración de físicos teóricos y experimentales de por lo menos 12 países, principalmente europeos, el cual se ubica en el CERN. Esta organización tiene su origen en 1950 en Europa, cuando aún el mundo se recuperaba de las cicatrices dejadas por la Segunda Guerra Mundial que desencadenó en el lanzamiento de las bombas atómicas Fat Man y Little Boy sobre las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki en 1945, y que surgieron del Proyecto Manhattan, el cual tenía el objetivo de crear la primer bomba atómica, producto de la colaboración entre Canadá y Reino Unido, con los Estados Unidos. “Los intelectuales, hombres de cultura y científicos europeos lo habían comprendido: la cooperación era una herramienta esencial para reconstruir la paz. Era preciso reunir en torno a un mismo proyecto a investigadores europeos procedentes de países aliados y de naciones que hubieran pertenecido al Eje”. (7)
FUE ENTONCES cuando la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), propuso un proyecto de investigación nuclear, el que inicialmente, se componía por 12 países y financiado actualmente por más de 20 países. En un inicio, su principal objetivo fue la experimentación para la validación del Modelo Estándar. Su primer gran triunfo se dio en la década de 1980 cuando Carlo Rubbia y Simon van der Meer obtuvieron el premio Nobel de Física por el descubrimiento del Bosón W y Z. (8) No obstante, estos descubrimientos no habrían podido suceder sin la construcción de aceleradores de partículas, lo cual ha sido recurrente en el CERN.
EN 1989 la Organización puso en marcha el Gran Colisionador de Electro-Positrones, el cual medía 27 kilómetros de diámetro, siendo el producto de 10 años de trabajo; pero tras varios proyectos fue apagado en 1995 para dar paso a un nuevo acelerador de partículas: el Gran Colisionador de Hadrones instalado en el mismo lugar. Su construcción inició en 1994 y fue creado inicialmente con el propósito de probar la existencia del Bosón de Higgs, pero fue puesto en operación hasta 2008. Debido a algunas fallas técnicas el acelerador fue apagado, reiniciando su actividad en 2009. Tras varios experimentos, en 2012 el acelerador produjo datos que indicaban la aparición de una nueva partícula. Necesitándose más tiempo para confirmarlo, para 2013, se contaban más datos para ello, entonces el CERN confirmó el descubrimiento, (9) y ese mismo año se otorgó el Premio Nobel de Física a Peter Higgs y François Englert.
Notas
1. Organización Europea para la Investigación Nuclear, ubicada en Ginebra, Suiza, cerca de la frontera con Francia.
2. http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numero/453/la-supersimetra-y-la-crisis-de-la-fsica-12107, consultado 26/07/16.
3. http://www.nationalgeographic.es/noticias/big-bang-multiuniverso-noticia, consultado 26/07/16.
4. Instituto de Física de Cantabria, http://www.ifca.unican.es/sites/default/files/preguntas/archivos/El%20Boso%CC%81n%20de%20Higgs.pdf, p. 2, consultado 26/07/16.
5. Ibídem.
6. “For their contributions to the theory of the unified weak and electromagnetic interaction between elementary particles, including, inter alia, the prediction of the weak neutral current”, http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1979/, consultado el 26/07/16.
7. http://www.unesco.org/new/es/media-services/single-view-tv-release/news/unesco_and_cern_a_story_of_interconnected_atoms/, consultado 26/07/16.
8. https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1984/rubbia-bio.html, consultado 26/07/16.
9. http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/el-cern-confirma-el-descubrimiento-del-boson-de-higgs, consultado 26/07/16.
* Estudiante de la licenciatura en Historia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes.
