Seguro las últimas semanas han escuchado hablar de la partícula de Dios, el Bosón de Higgs, sobre la teoría del big bang, entre otros temas relacionado con el salto que estaría dando la ciencia, específicamente la física, con los últimos resultados obtenidos del acelerador de partículas más grande del mundo, CERN. Bueno, yo también… y para serles sincero, no tengo idea de lo que significa, por lo que pensé en alguien que pudiera ayudarme a entender el tema.. ya saben, un entendido en la materia que haya podido digerir la información y la pueda vulgarizar a nivel del gran público para entender realmente de lo que estamos hablando. Ahora si ese entendido es un amante de la foto, mejor aún! porque nos puede compartir sus conocimientos y aprovechamos de ver más fotos. Su nombre es Nicolás Figueroa y es profesor de Física, por lo que sabe de lo que habla. No escribo más, sólo para agradecer la buena onda de Nicolás que aceptó en seguida la invitación para escribir en el blog.

Profesor: Dígame Ud. ¿Cómo funciona un secador de pelo?

Estudiante: Fácil profesor, un ventilador hace circular el aire a través de una resistencia eléctrica, la que está caliente debido a que por ella circula una corriente de electrones.

Profesor: Eso es incorrecto.

Estudiante: ¿Cómo profesor? Si es un aparato de explicación muy sencilla.

Profesor: La verdad es que no sabemos.

Estudiante: Pero profesor, si en el secador de pelo están aplicadas las leyes más básicas del electromagnetismo.

Profesor: Las leyes de electromagnetismo las conocemos y aplicamos muy bien, somos capaces de construir sendos aceleradores de partículas e ir al espacio gracias a nuestra tecnología aplicada, pero la realidad es que no sabemos cómo funcionan muchas de las cosas que pasan en la naturaleza.

Peter Ware Higgs (1929) es un físico británico conocido por su proposición en los años 60 de la ruptura de la simetría en la teoría electro débil, explicando el origen de la masa de las partículas elementales en general, y de los bosones W y Z en particular. Este mecanismo predice la existencia de una nueva partícula, el bosón de Higgs. Higgs concibió el mecanismo en 1964 mientras realizaba una travesía por los Cairngorms, de donde regresó a su laboratorio declarando que había tenido “una gran idea”.

Para entender esto hay que observar cómo se formulan las teorías de la física. Hace algunos años, Isaac Newton se preguntaba qué mantenía en sus órbitas a los planetas. Las Leyes de Kepler nos explicaban exactamente las órbitas, y la comunidad científica se sentía muy sabia al respecto, sin embargo, nadie sabía cómo hacían los planetas para conservar ésa órbita y no otra.

Algo parecido ocurre hoy, tenemos muchas aplicaciones en cuanto a los fenómenos que investigamos, y podemos describir cómo se producen esos fenómenos, pero no sabemos qué hacen que esos fenómenos funcionen como funcionan y no de otra forma.

Newton encontró la respuesta que buscaba “unificando” teorías. Él postuló que la fuerza que nos mantenía pegados al suelo era la misma que mantenía en sus órbitas a los planetas, y así nació la teoría gravitatoria, que más tarde sería complementada por Einstein. Sin embargo aún hoy en día no sabemos cómo diantres funciona la gravedad.

Estos últimos siglos se ha conseguido unificar gran parte de las teorías físicas, pasando de teorías para casos particulares a leyes que abarcan muchos ámbitos. Ahora el esfuerzo de los físicos se concentra en encontrar una sola teoría que sea capaz de abarcarlo todo. El Modelo Estándar de Física de Partículas es la mejor teoría que se tiene actualmente para describir los bloques fundamentales del edificio del universo. Es uno de los logros más grandes de la ciencia del siglo XX. Muy resumidamente podemos decir que esta teoría plantea que tanto la materia, la antimateria, y las cuatro tipo de fuerzas que existen (Gravedad, electromagnética, nuclear débil y nuclear fuerte) están compuestas por pequeñas partículas que pueden o no tener masa. Suena asombroso que la fuerza de gravedad esté compuesta por una partícula llamada gravitón, aunque éste existe solamente en la teoría, convirtiendo este apartado en el menos desarrollado y más débil del modelo estándar.

Otra partícula que existe sólo en la teoría es el Bosón de Higgs. Éste desempeña un papel único en el modelo estándar ya que, entre otras cosas, explica los orígenes de la masa de otras partículas elementales, como los famosos Quarks y Leptones. De ahí la importancia de encontrar esta partícula, si existe la bautizada molécula de Dios, entonces el Modelo Estándar es válido.

El 4 de Julio pasado Rolf Heuer, director del CERN declaró

“Hemos alcanzado un hito en nuestra comprensión de la naturaleza. El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre la puerta a estudios más detallados, que requerirán estadísticas más completas, que amplíen las propiedades descritas de la nueva partícula, y nos desvelen otros misterios de nuestro universo.”

Y más tarde Fabiola Gianotti, portavoz del experimento ATLAS (uno de los tantos que se lleva a cabo dentro del CERN) dio más detalles:

“En nuestros datos observamos claros signos de una nueva partícula compatible con la teoría de Higgs, con un nivel aproximado de 5 sigma (99,977% de eficiencia), en la región de masa alrededor de los 126 GeV. El increíble rendimiento del LHC y el ATLAS, y los enormes esfuerzos de mucha gente nos han traído a este excitante punto, pero hace falta un poco más de tiempo para preparar estos resultados cara a su publicación.”

De comprobarse esto totalmente (deben pasar meses de análisis de datos) se nos abriría una gran ventana para poder comprender completamente el universo, sin olvidar que aún estamos muy lejos de ello. Después de todo, no olivemos que mientras más vamos aprendiendo, más nos damos cuenta que no sabemos nada.

NICOLÁS FIGUEROA
Profesor de Física