jueves, julio 05, 2012

Esto se parece tanto al Bosón de Higgs….


El champán corrió ayer libremente por la sede del CERN en Ginebra, tras la conferencia de prensa en la que se anunciaron los resultados que el gran acelerador de partículas LHC ha obtenido en los últimos meses. La búsqueda del bosón de Higgs parece haber terminado con éxito, y la famosa partícula, predicha por Higgs hace casi cincuenta años, se ha encontrado casi con el 100% de seguridad. Por cierto, no tiene nada que ver con Dios, por lo que el fácil titular que se puede leer en la prensa es puro sensacionalismo. A ver si en poco más de un párrafo puedo explicarles de que va todo esto.

A todos nos enseñaron en la escuela que los átomos se componen de un núcleo formado por protones y neutrones, con los electrones orbitando a su alrededor. Esta imagen es sencilla de entender pero no refleja la realidad. El proceso de investigación que se dio a partir del conocimiento de la radiactividad y de todo lo relacionado con el núcleo atómico acabó llevando a la teoría de la mecánica cuántica, que se carga la imagen del átomo como un sistema solar en miniatura, y que además descubre que las partículas que pensábamos que eran básicas no lo eran, sino que se formaban por unión de otras aún más pequeñas. A lo largo de las décadas de los cincuenta y sesenta se empezaron a descubrir nuevas de esas partículas que, para simplificar, podemos clasificarlas en dos familias, que toman su nombre de dos científicos muy importantes en todo esto. Los fermiones, que conforman la materia propiamente dicha, y los bosones, que son los que conforman los campos (un ejemplo de bosón es el fotón, que define el campo electromagnético). Cada una de estas familias tiene un conjunto de partículas, (gluónes, quarks, ect) que poseen propiedades diversas, por lo que se llegó a un punto en el que el zoológico de partículas era ingobernable. Y hubo que devanarse los sesos para establecer un marco teórico donde encajaran todas ellas. Eso es lo que se alcanzó en los sesenta con el llamado modelo estandar, que sigue vigente. Ese modelo tiene muchos supuestos para poder funcionar, y uno de ellos es que, en su origen, ninguna de las partículas posee masa por sí misma, porque en la realidad algunas la tienen (pe, los quarks) y otras no (pe, los fotones). ¿Cómo aportamos masa al sistema? A través de un campo nuevo que la genere y que posea su propia partícula, y esa es la deducción teórica de Higgs,q ue la hizo con tiza en una pizarra. Así, encontrar la partícula de Higgs, el bosón, daría sentido a la teoría y permitiría compatibilizar el modelo estándar con la más que cierta sensación de que las cosas tienen masa, lo que hace que la gravedad actúe sobre ellas y acaben pesando, algunas más que otras. Alo largo de los años el modelo estándar ha ido funcionando perfectamente, y el móvil que usted posee o su mando a distancia no son sino una de las millones de aplicaciones que, de una manera u otra, demuestran cada día la validez de la teoría cuántica y de ese modelo, pero Higgs seguía siendo una conjetura, antes en una pizarra, luego en un powerpoint. Para encontrarla el camino a seguir era el mismo que se había utilizado para las anteriores partículas. Usar la fórmula de Einstein E = mc2 a la inversa, es decir, no generar mucha energía con la descomposición de la masa (cosa que es lo que más conocemos, por ejemplo, en una central nuclear) sino crear masa a partir de mucha energía. Los aceleradores de partículas cargan a muchas de ellas con altas energías, las lanzan a todo correr y las estrellan para romperlas y que en la explosión se creen nuevas partículas, algunas de vida casi instantánea. Cuanta más energía se consiga acumular en la máquina mayor será el empuje de las partículas, mayor al explosión y más interesantes sus restos.

Según las ecuaciones del modelo, el bosón de Higgs era una partícula muy pesada, por lo que era necesario generar muchísima energía, y para ello se construyó el LHC, el acelerador más potente del mundo. Por los resultados expuestos se ha encontrado a ese bosón en el rango de energía que el modelo predecía con una seguridad de 4 sigmas (los que sepan de estadística, o sufran con ella, saben que el intervalo de confianza del 95% de las pruebas normales es de +-1,96) por lo que casi seguro que lo encontrado es esa partícula, lo que supone un respaldo inmenso al modelo estándar y glorifica el trabajo teórico de Higgs de hace cincuenta años y el esfuerzo coordinado de miles de científicos desde entonces hasta hoy. Pero esto no es sino otro paso más hacia el conocimiento, nos queda aún tanto…..

Espero que hayan entendido algo, es complejo… sino, se lo puede explicar Sheldom Cooper junto con el resto de los de Big Bang theory :-)))))

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