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¿Qué es el bosón de Higgs?

Si no has escuchado ya el nombre bosón de Higgs, muy pronto te encontrarás con toda clase de artículos y comentarios sobre el tema, pero ¿qué demonios es el bosón de Higgs? Lee esto para que estés preparado para cuando salga el tema y puedas entender de qué rayos están hablando.
El Modelo Estándar en la física de partículas, que es la rama de la física que estudia la existencia y las interacciones de partículas que son los constituyentes de lo que usualmente se refiere a materia o radiación, es una teoría que estudia las interacciones electromagnéticas (que son las que unifican en una sola teoría los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos), fuerzas nucleares fuertes (en escala atómica es alrededor de 100 veces más fuerte que el electromagnetismo, la cual a su vez es mucho más fuerte que la fuerza nuclear débil y la gravedad, y es la responsable de mantener unidos a los protones y los neutrones para formar el átomo, así como también es llevada por los gluones para mantener a los quarks unidos para formar protones, neutrones, y otras partículas hadrones) y fuerzas nucleares débiles (responsable por el deterioro radiactivo de partículas subatómicas y el inicio de los procesos conocidos como fusión de hidrógeno en las estrellas), proponiendo de esta manera las bases de cómo interactúan las partículas y las fuerzas elementales en el Universo. Sin embargo, la teoría falla en explicar cómo las partículas obtienen sus masas.


Aquí es donde entra el bosón de Higgs


Las partículas, o pequeñas piezas de materia, varían en tamaño y pueden ser más grandes o más pequeñas que los átomos. Los electrones, los protones y los neutrones, por ejemplo, son las partículas subatómicas que forman el átomo.

Los científicos creen que el bosón de Higgs es la partícula elemental hasta el momento hipotética que le da a toda la materia su masa.

Los expertos saben que las partículas elementales como los quarks y los electrones son los cimientos sobre los que toda la materia en el Universo está construida. Creen que el elusivo bosón de Higgs les da a las partículas su masa y llena uno de los principales agujeros en la física moderna.

Hasta el momento de escribir estas líneas, los datos recabados por los científicos no es suficiente para confirmar de manera concreta que el bosón de Higgs exista, sin embargo, hace unos días, el 13 de Diciembre de 2011, parece haberse delimitado la región donde pudiera residir así como su masa en aproximadamente 126 Gigaelectronvoltios (GeV).

¿Por qué es tan importante bosón de Higgs?


El bosón de Higgs es parte de una teoría propuesta por primera vez en los años sesenta por el Profesor de Física británico Peter Higgs y otros para explicar cómo las partículas obtienen su masa.

Como comenté anteriormente, el modelo estándar, que es el modelo matemático que describe cómo las fuerzas fundamentales de la naturaleza interactúan con las partículas elementales, aunque es extremadamente exitoso tiene un gran agujero que falla en explicar cuestiones como el por qué algunas partículas como el fotón no tienen masa, mientras otras son mucho muy pesadas.

En los sesentas, Profesor Higgs y sus colegas propusieron una solución que sugería que un tipo especial de campo, algo similar a los campos magnéticos, existía a través de todo el Universo, y que algunas partículas "sentían" el efecto de este campo muy fuertemente (de forma similar a como el hierro "siente" el campo magnético) y por lo tanto, obtienen una masa mayor, mientras que otras partículas solo sienten el efecto de este campo muy débilmente (las partículas ligeras), o en el caso del fotón, no lo sienten.

Aunque las matemáticas de esta teoría parece resolver el problema, el modelo estándar requiere que cualquier tipo de campo deba tener una partícula, llamada "bosón", asociada con él. La partícula asociada para este "campo" propuesto por Higgs se le ha llamado bosón de Higgs. Si la teoría de Peter Higgs es correcta, el bosón de Higgs debe existir y el Gran Colisionador de Hadrones en el CERN es nuestra mejor apuesta para encontrarlo. Tal descubrimiento será un gran logro para el modelo estándar y para nuestra comprensión de cómo funciona el Universo.

¿Por qué se le llama "partícula de Dios"?


El popular apodo para esta elusiva partícula fue creado por la prensa amarillista basándose en un libro por el ganador del Premio Nobel de física, Leon Lederman, quien afirma que quiso llamarla la "Goddamn Particle" (la maldita partícula), porque nadie podía encontrar la maldita cosa. El apodo realmente no tiene nada que ver con creencias religiosas.

¿Qué pasaría si no encuentran el bosón de Higgs?


El consenso general entre físicos es que el campo y el bosón de Higgs existen. Toda la física de partículas encaja perfectamente en esta suposición. Casi todos los científicos creen que el Gran Colisionador de Hadrones es la herramienta que puede probar o refutar la existencia del bosón de Higgs de una vez por todas, y que si no lo logra, es porque no existe.

Algunos consideran que el no encontrar la elusiva partícula sería un descubrimiento mucho más excitante, porque esto significaría que al nivel más fundamental del Universo, este es mucho más complicado de lo que se creía, y esto significaría que la física que se está estudiando no es correcta.


"La partícula bosón de Higgs conocida también como 'la partícula de la evolución' finalmente ha sido vislumbrada por científicos"
- Steve Fowler
1 comentario

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