YA TENEMOS LA PARTICULA DE DIOS, ¿Y AHORA QUE?
El descubrimiento de la última partícula del Modelo Estándar abre muchos nuevos caminos a la Física
FUENTE ABC
"Gracias, Naturaleza". Con esas palabras, Fabiola Gianotti, portavoz del experimento ATLAS, del CERN, terminaba la histórica intervención durante la que confirmaba el hallazgo de una nueva partícula con todas las características predichas para el bosón de Higgs.
Antes
que ella, Joe Incandela, portavoz del CMS, el segundo gran experimento
europeo implicado en la búsqueda, hacía lo propio ante un auditorio que
estalló en vítores y aplausos.
Incandela consiguió emocionar al mismísimo Peter Higgs, el físico que
en 1964 predijo la existencia de la partícula, que no logró contener las
lágrimas. El anuncio de los resultados obtenidos por separado por ATLAS
y CMS pone fin a casi cincuenta años de "cacería", la más larga, intensa y costosa de toda la historia de la Física moderna.
¿Cuál
o cuales serán, a partir de ahora, los pasos siguientes? Muchos están
convencidos de que el hallazgo del bosón de Higgs abre las puertas a
nuevos y apasionantes campos de investigación y a respuestas con las que
hoy la Física apenas si se atreve a soñar. Materia oscura,
supersimetría, unificación de las fuerzas de la Naturaleza... Hoy se ha
cruzado un umbral que abre para la Ciencia infinitas posibilidades.
Aunque resulta difícil concretar, estas son algunas de las consecuencias más previsibles del hallazgo del Higgs.
Confirmación del Modelo Estandar
El Modelo Estandar es el la teoría que engloba todos nuestros conocimientos sobre el mundo subatómico. El modelo predice con exactitud todas las partículas que forman la materia, y también las fuerzas que actúan entre ellas, haciendo posible que el Universo sea tal y como lo conocemos.
Todas las partículas predichas por el Modelo Estandar han
sido paulatinamente descubiertas en laboratorio. Sólo faltaba una: el
bosón de Higgs. Su hallazgo supone la confirmación definitiva de que las ideas actuales son correctas,
por lo menos en cuanto se refiere a la materia ordinaria, de la que
todos estamos hechos. Si el Higgs no se hubiera descubierto, habríamos
tenido que asumir que algo en el Modelo Estandar estaba equivocado. Y
eso habría obligado a replantear todo desde el principio.
Sin embargo, y a pesar de su exactitud, el Modelo Estandar sigue sin poder "cuantificar" la gravedad,
una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza, y tampoco
explica lo que son la materia y la energía oscuras, responsables del 96%
de la masa del Universo. Toda la materia ordinaria, la que forma las
galaxias, las estrellas y los planetas, apenas si suma un 4% del total.
Puede que el Higgs abra nuevas ventanas para la comprensión del Universo
en que vivimos.
El origen de la masa
Si hay algo que hemos oído ya hasta la saciedad es que el bosón de Higgs puede resolver el misterio de por qué las cosas tienen masa.
Algo que, si lo pensamos mínimamente, resulta de la máxima importancia,
ya que si las partículas subatómicas no tuvieran masa la materia sólida
no existiría.
El bosón de Higgs está asociado a un campo energético, llamado el Campo de Higgs,
que inunda todo el Universo de la misma forma en que el agua inunda una
piscina. Y es precisamente así, "nadando" en el campo de Higgs, como
las diferentes partículas (protones, neutrones, electrones, etc.)
adquieren su masa.
Las
más pequeñas y ligeras encuentran menos resistencia a la hora de
moverse. Las más grandes lo hacen con mayor dificultad. Sin este
mecanismo, ninguna partícula tendría masa y ninguna de ellas habría
podido juntarse con otras partículas para formar átomos y después, poco a
poco, objetos más complejos y grandes como estrellas y planetas (o
seres humanos).
Por
eso, el hallazgo del bosón de Higgs también confirma que este mecanismo
existe, y que funciona además tal y como lo predecían las teorías.
Ahora, el siguiente paso será el de explicar la razón por la que cada
tipo individual de partícula tiene exactamente la masa que tiene,
y no cualquier otra. Lo que, a su vez, podría abrir las puertas a
cuestiones que, hoy por hoy, siguen envueltas en el misterio.
La unificación de las fuerzas
Existen cuatro fuerzas fundamentales en la Naturaleza: electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil y gravedad.
Cada una de ellas cuenta con una partícula "mensajera" que es la que
transporta la unidad mínima de cada fuerza concreta (por ejemplo, el
fotón para el electromagnetismo y los bosones W y Z para la fuerza
nuclear débil). Y los físicos están convencidos de que es posible
unificar las cuatro fuerzas en una única teoría que las englobe a todas.
A
finales del siglo XIX, James Clerk Maxwell dio el primer paso hacia
esta "gran unificación" al descubrir que la electricidad y el magnetismo
son, en realidad, una única fuerza que se manifiesta de dos formas
diferentes. La partícula mensajera para ambas, en efecto, es la misma:
el fotón.
Ahora, el bosón de Higgs haría posible "unificar" con el electromagnetismo también la fuerza nuclear débil,
que es la responsable de la desintegración radiactiva de las diferentes
partículas. Basta pensar en los avances que permitió la comprensión de
la fuerza electromagnética (unificada) para darse cuenta de la
importancia, y las posibilidades, que tendrá la nueva "fuerza
electrodébil".
Mucho
más adelante, quizá, será posible unificar también la fuerza nuclear
fuerte (que es la responsable de la cohesión de los núcleos atómicos y
cuya partícula mensajera es el gluón)
y la gravedad, la auténtica "bestia negra" de la Física actual, ya que
se resiste más que ninguna otra a ser "cuantificada" por los
científicos.
Supersimetría
Otra
teoría que seguramente se verá afectada (y mucho) por el descubrimiento
del Higgs es la de la Supersimetría. Según esta idea, cada una de las
partículas conocidas debe tener una "superpartícula" asociada, muy parecida a su "socia" pero con características sutilmente diferentes, entre ellas una masa mucho mayor.
Y
a pesar de que hasta ahora no hay evidencias experimentales que la
validen, la Supersimetría resulta enormemente atractiva porque podría
contener las claves para la unificación de las dos fuerzas de la Naturaleza que aún se nos resisten, las ya citadas fuerza nuclear fuerte y la gravedad.
E incluso podría suministrar una partícula candidata a ser la unidad mínima de materia oscura,
esa "otra clase" de materia de la que no sabemos prácticamente nada y
cuya existencia conocemos sólo por los efectos (gravitatorios) que
produce en la materia ordinaria, que sí podemos ver.
Por
supuesto, todos estos nuevos conocimientos teóricos llevarán a un
incontable (e imprevisible) número de aplicaciones prácticas que, hoy
por hoy, ni siquiera podemos atisbar. Pensemos lo que sería el mundo sin
electricidad, energía atómica, internet, electrónica... es decir, si
nunca hubiéramos luchado por comprender cómo funciona el
electromagnetismo o la energía atómica.
Dicen
que, en pleno siglo XIX y durante una presentación pública, un político
preguntó a Michael Faraday, descubridor de la inducción
electromagnética, para qué demonios podría servir su descubrimiento. A
lo cual Faraday respondió: "señor, no estoy muy seguro, pero es más que
probable que dentro de veinte años usted cobre impuestos por ello".
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