Boson de Higgs

El ADN de la materia

Javier Cuevas, Coord. del Grupo de Fí­sica Experimental de Altas Energí­as de la Universidad de Oviedo.

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17-08-2012
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El reciente descubrimiento del Boson de Higgs abre las puertas a una 'nueva fí­sica' cuyas implicaciones aún no conocemos.
 Javier Cuevas
Javier Cuevas
El reciente descubrimiento del Boson de Higgs abre las puertas a una 'nueva fí­sica' cuyas implicaciones aún no conocemos.

¿Qué probabilidad hay de que la partícula que se ha encontrado sea el buscado boson de Higgs?

La probabilidad es muy alta. Seguramente tenemos que analizar mucho más los datos y aprovechar los datos que va a tomar el acelerador hasta el 2013 pero la señal observada cumple todas las características predichas. Se ha prorrogado tres meses el estudio de nuevos datos y al final de año tendremos la certeza científica. Estamos muy contentos, llegamos a pensar que había que buscar otra solución porque se ha hecho esperar mucho. Higgs estaba emocionado en la rueda de prensa, no daba crédito.

En relación a la pregunta anterior entre los datos del acelerador Atlas y el acelerador CMS hay una pequeña diferencia en la medición. ¿Es un error? o ¿hay otras razones teóricas nuevas que lo explican?

No, no hay razones nuevas. Tanto en Atlas como en CMS hemos observado el mismo fenómeno, la diferencia entra dentro de lo compatible sin observar ningún proceso exótico. Los datos que estamos analizando ahora fueron analizados en el acelerador de Chicago , Tevatron, durante 11 años mientras que nosotros lo estamos analizando durante solo 8 meses.

¿En qué ha consistido este experimento que hasta hoy no tiene precedentes?

El LHC es una máquina única que tiene 27 kilómetros de circunferencia y pesa 14000 toneladas. Imagínate  el esfuerzo y el tiempo que cuesta construir un dispositivo de estas características capaz de provocar 20 millones de colisiones por segundo fotografiadas a una resolución de 10 mega pixeles. Solo en una de cada mil colisiones interviene el boson. Es como buscar una aguja en 100 pajares."Estamos cerrando un capítulo muy importante en la Física"

¿Qué es el Boson de Higgs?

El Bosón de Higgs es el responsable de que las partículas elementales tengan masa, está predicho desde hace 40 años y se necesita para explicar la unificación entre el electromagnetismo y la interacción nuclear débil. Partimos de que hay unas partículas elementales y unas fuerzas o interacciones entre las mismas. Estas partículas tienen masa pero esa masa no es debida a ninguna interacción gravitatoria y se suponía que quién proporciona masa a estas partículas es el Bosón de Higgs. Sabíamos que las partículas tenían masa pero desconocíamos el modo en que la recibían y esta partícula explica el comportamiento  de la materia tal como la entendemos.

Se ha comparado el descubrimiento del boson con el del ADN. ¿Se puede afirmar que las cuatro fuerzas de la naturaleza tienen ya la partícula que las explica?

No, hasta ahora el boson de Higgs lo que nos da es la masa de las partículas de la fuerza electromagnética y la interacción nuclear débil. La gravitación estamos muy lejos de poder interpretarla, no tenemos partícula que la defina. Esa es una pregunta mucho más profunda en física que comprender el propio boson de Higgs. Existen cuatro fuerzas: la gravedad, el electromagnetismo, la interacción nuclear débil y fuerte. Einstein postuló la necesidad de cuantificar la gravedad pero desde hace más de 50 años los físicos teóricos y experimentales no lo han logrado. No se puede describir cuánticamente la gravedad como al resto de fuerzas constituidas por unas partículas elementales que la sufren y otras partículas que se intercambian cuando estas interaccionan. Teóricamente no es inmediato postular un mecanismo de gravedad cuántico.

Se han publicado titulares muy efectistas refiriéndose al Boson de Higgs como”la partícula de Dios”.  Pero realmente este descubrimiento ¿permite comprender mejor incógnitas como  la materia oscura o la asimetría entre materia o antimateria por ejemplo?

No, es exagerado. El boson da respuesta a la masa de las partículas pero el LHC sí puede permitirnos seguir trabajando para comprender las partículas de la materia oscura por ejemplo. Gracias al LHC podemos obtener respuesta a las preguntas más básicas sobre la constitución de las partículas elementales y a partir de ellas comprender la constitución y evolución del Universo como un todo.  El LHC es un acelerador de partículas y además un colisionador imprescindible para estudiar determinados fenómenos físicos para los que es necesario hacer colisionar las partículas. Es posible que el LHC recreando las condiciones de alta energía de respuesta a estos interrogantes.

¿Qué nuevas líneas de investigación se abren?

En los próximos meses vamos a confirmar que todas las propiedades predichas teóricamente podemos medirlas con precisión. Estamos cerrando un capítulo muy importante en la física  en el que muchos hemos trabajado durante más de cuarenta años pero también nos abre una etapa nueva tan interesante o más. A partir del 2014 el LHC va a trabajar al doble de potencia y en esta segunda fase nos podremos a trabajar sobre la materia oscura o la asimetría entre materia y antimateria."Los aceleradores están produciendo tecnología aplicable a la medicina"

Sólo el 4,5 % del Universo que conocemos como un todo está formado por materia ordinaria, conocida como materia luminosa, átomos, protones… materia que emite luz, pero un 95% del Universo es materia oscura y no conocemos las partículas que la constituyen. Es posible que el LHC permita explicar porqué el Universo comenzó con un Big Bang, porqué ha evolucionado a un universo frío, y por qué está constituido en su mayor parte por materia oscura. La otra pregunta básica es la asimetría entre materia y antimateria. Tras el Big Bang no debería haber ninguna razón por la que el Universo esté constituido únicamente por materia, debería haber una igual proporción entre materia y antimateria y sin embargo no ocurre así.

¿Qué aplicaciones prácticas pueden tener estos experimentos que haga de las investigaciones un motor de crecimiento económico en beneficio de la gente?

Además del propio descubrimiento científico la propia construcción del LHC y los mismos experimentos  ha producido ya unos beneficios incalculables. Los aceleradores están produciendo tecnología aplicable a otros sectores. La propia construcción de los elementos necesarios del acelerador ha tenido unas transferencias tecnológicas muy importantes. Se han aplicado modelos de aceleradores de partículas en medicina para atacar tumores en hospitales de todo el mundo con mayor o menor grado de eficiencia.

¿Pueden afectar los recortes a vuestras investigaciones?

Me preocupa que los jóvenes científicos que están extraordinariamente formados no puedan investigar por la crisis. No creo que la financiación sea un problema, pero la estabilidad de los jóvenes investigadores no está garantizada.

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