¿Por qué buscamos la 'partícula de Dios'?

Los científicos dan con la tecla y acaban de confirmar la posible existencia del bosón de Higgs El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en Ginebra (Suiza) ha anunciado hoy el hallazgo de una nueva partícula que podría corresponder al bosón de Higgs, también conocida como la 'partícula de Dios'. El 4 de julio pasará a la historia por este hito científico, más allá de la fiesta de la Independencia de los Estados Unidos. Los científicos recordarán la fecha, ya que el CERN acaba de confirmar la posible existencia del bosón de Higgs, el único vacío que quedaba por cubrir en el Modelo Estándar de Partículas y Fuerzas, la teoría más ampliamente aceptada que describe el funcionamiento del Universo. En palabras técnicas "hemos confirmado que se ha descubierto una partícula que es compatible con la teoría del bosón de Higgs", ha resumido Aurelio Juste, investigador español que ha participado en el análisis de los datos, a través de los experimentos ALTAS y CMS. Ambos proyectos han observado una nueva partícula en el rango de masas de alrededor de 125‐126 GeV (gigaelectronvoltios, unas 134 veces la masa de un protón). Esta unidad de energía se utiliza para representar la masa de las partículas. La comunidad científica es cautelosa y no quiere afirmar que han encontrado la 'partícula de Dios' al 100%, como explica la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti: “observamos en nuestros datos claros signos de una nueva partícula, con un nivel de confianza estadística de 5 sigma (superior al 99,99994%), en la región de masas de alrededor de 126 GeV. El excepcional funcionamiento del LHC y ATLAS, y los enormes esfuerzos de mucha gente, nos han llevado a esta emocionante etapa, pero se necesita un poco más de tiempo para preparar estos resultados para su publicación”. El 4 de julio se ha celebrado la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP 2012) en donde se ha presentado los últimos resultados obtenidos en los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). La partícula hoy confirmada fue predicha por primera vez por el físico británico Peter Higgs en los años 60 del pasado siglo. Todas las demás partículas previstas por el Modelo Estándar se habían ido descubriendo una a una, pero el bosón se resistía. Como explican los científicos, sin el bosón no se puede explicar ni la existencia de las estrellas, ni los átomos, ni nosotros mismos, ni nada. Lo de la “partícula de Dios” o “divina” es el apodo que le dio el premio Nobel Leon Lederman. Esta fecha pasará a la historia como un gran hito científico pero, ¿por qué tiene tanta trascendecia el bosón de Higgs? ¿Por qué buscamos el bosón de Higgs? En palabras del director general del CERN, Rolf Heuer, “hemos alcanzado un hito en nuestro entendimiento de la naturaleza, el descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino a estudios más detallados, que requieren más estadística. Estos trabajos concretarán las propiedades de la partícula y probablemente arrojarán luz sobre otros misterios de nuestro universo”. Este descubrimiento supone la respuesta a mil de interrogantes. El ser humano siempre se ha preguntado de qué está formada la materia que nos rodea. La respuesta a esta pregunta ha ido variando a lo largo del tiempo. En el siglo XIX se pensaba que toda la materia se reducía a una serie de átomos de diferentes tipos, indivisibles, que se combinaban entre sí para dar lugar a la naturaleza. Años más tarde, a principios del siglo XX, se llegó a la conclusión de que los átomos no eran indivisibles y que éstos estaban formados de protones y neutrones, que daban lugar a los núcleos de los átomos. A su vez los electrones son los que da vueltas alrededor de los núcleos. Actualmente sabemos que los protones y los neutrones tampoco son indivisibles sino que son distintas combinaciones de unas partículas más pequeñas, llamadas quark, las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. A todas estas formaciones de partículas hay que sumar las que no les hemos visto ninguna estructura interna, y por lo tanto consideramos partículas indivisibles. Muchas de éstas tienen una masa mayor que la de los quarks y los electrones, lo que hace que sean inestables y se desintegren rápidamente. Y la gran complicación de esta historia de la física es que dichas partículas que aunque se crearon al principio de la historia del universo, poco después de la Gran Explosión (Big Bang), ahora ya no queda ninguna y solo se producen de forma artificial en los aceleradores de partículas, como el LHC, y de forma natural en algunos fenómenos de muy alta energía en objetos astronómicos. ¿Por qué es tan díficil dar con la 'partícula de Dios'? La dificultad para encontrar el bosón de Higgs reside en que tiene un tiempo de vida muy corto y rápidamente se transporta en otro tipo de partículas. De hecho, lo que buscan los investigadores no es el bosón en sí, sino las partículas derivadas que se forman en las colisiones. El portavoz del experimento CMS, proyecto implicado en el descubrimiento, Joe Incandela, explica: “Los resultados son preliminares, pero la señal de 5 sigma alrededor de 125 GeV que estamos viendo es dramática. Es realmente una nueva partícula. Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado jamás encontrado”. Para Incandela, “las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por lo que es preciso ser extremadamente diligentes en todos los estudios y comprobaciones”. Los resultados presentados hoy, considerados preliminares, se basan en datos recopilados en 2011 y 2012, parte de los cuales aún se encuentra bajo análisis y cuya publicación en revistas científicas se espera para finales de julio. ¿Y ahora qué? El siguiente paso será determinar la naturaleza precisa de la partícula y su importancia para la compresión del universo. El Modelo Estándar considera que las partículas elementales son aquellas a partir de las cuales se compone cualquier objeto visible del universo, así como las fuerzas que actúan sobre ellos. Sin embargo, toda esta materia sólo representa un 4% del total. Una versión “exótica” de la partícula de Higgs podría suponer un puente hacia la comprensión del 96% restante que permanece en la oscuridad. La identificación de las características de la nueva partícula requerirá una considerable cantidad de tiempo y datos.