Las 5 preguntas sobre el Bosón de Higgs

Si no se descubre esta partícula subatómica, habría que replantear lo que creemos saber sobre el origen de la masa de las partículas.

¿Qué es el bosón de Higgs?

Es una partícula elemental que juega un papel esencial en el mecanismo por el que se origina la masa de todas las partículas del Universo. Es, también, la última partícula subatómica que queda por detectar para completar el Modelo Estandar, el "catálogo" de los componentes fundamentales de la materia. Todas las demás partículas predichas en ese modelo han sido ya descubiertas en los laboratorios de física.

¿Qué es un bosón?

Todas las partículas fundamentales que existen se dividen en dos categorías, fermiones y bosones. Los primeros son los constituyentes íntimos de la materia, mientras que los segundos transportan las varias fuerzas de la Naturaleza. Así, mientras que un protón, un neutrón o un electrón son fermiones, otras partículas, como los fotones, los gluones o las partículas W y Z son bosones. Las tres últimas transortan, respectivamente, las unidades mínimas de las fuerzas electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.

¿Cómo aporta el bosón de Higgs masa a las demás partículas?

En la década de los 60, el físico británico Peter Higgs predijo la existencia de un campo que permea todo el Universo, conocido como el "campo de Higgs". Y de la misma forma en que el fotón es el componente fundamental de los campos electromagnéticos, también debe de existir una partícula asociada al campo de Higgs. La masa de las diferentes partículas estaría causada por una “fricción” con el campo de Higgs. Las más livianas se moverían fácilmente por el campo de Higgs, mientras que las más pesadas lo harían con mucha mayor dificultad. Si no existiera el campo de Higgs, todas las partículas, sin importar su masa, se moverían a la velocidad de la luz.

¿Cómo se puede detectar el bosón de Higgs?

No es posible detectar directamente al bosón de Higgs, ya que una vez que se produce se desintegra casi instantáneamente dando lugar a otras partículas elementales más comunes. Lo que sí que puede verse son sus “huellas”, en forma de partículas resultantes de su proceso de desintegración. Eso es lo que se busca en el gran acelerador LHC.

¿Y si no se descubre el bosón de Higgs?

Habría que replantear el Modelo Estandar y lo que creemos saber sobre el origen de la masa de las partículas. La no detección del Higgs obligará a formular nuevas teorías y a explorar nuevos campos de la Física que puedan ofrecer una respuesta.

Tomado de: http://www.abc.es/20111214/ciencia/

El neutrino, estrella científica del 2011, podría desplazar a Einstein

Una partícula que parece superar la velocidad de la luz, el pequeño neutrino, cuyo hallazgo ha puesto en entredicho las certezas de los físicos sobre la teoría de la relatividad de Albert Einstein, se convirtió en la estrella científica del año 2011.

La mayoría de especialistas no alcanza a creer que una partícula elemental de la materia haya podido superar la rapidez con la que viaja la luz, que es considerada como la máxima velocidad que puede alcanzar todo lo que se mueve en el cosmos.

Una gran parte de la física moderna está basada en la teoría de la relatividad de Einstein, que se basa en que nada puede superar a los haces lumínicos, por lo que el sorprendente hallazgo de esta partícula subatómica que viaja más rápido que la luz ha provocado escepticismo entre los científicos.

Su resistencia es comprensible, porque si se confirma la existencia de partículas que viajen más rápido que la luz, ello obligaría a replantear las leyes actualmente vigentes sobre el funcionamiento del Universo.

El desconcierto de la comunidad científica empezó a fines de setiembre, cuando se divulgaron los resultados de un experimento sobre física de partículas realizado en el laboratorio del Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en inglés).

Especialistas que participaron en ese experimento llamado Opera (Oscillation Project with Emulsion t-Racking Apparatus) anunciaron que habían hallado partículas subatómicas que viajaban más rápido que la velocidad de la luz, algo que se consideraba hasta ahora como un "límite infranqueable".

Los especialistas anunciaron que habían visto grupos de neutrinos, creados en las instalaciones del CERN, viajar hacia el laboratorio de Gran Sasso, en Italia, ubicado a 732 kilómetros de distancia, unos 60 mil millonésimas de segundo (60 nanosegundos) más rápidos que la velocidad de la luz.

En ese experimento, los neutrinos llegaron unos 20 metros antes que la luz -que viaja a 300.000 kilómetros por segundo-, resultados que pusieron en tela de juicio el principio básico de la física moderna, de que nada puede moverse más rápido que la luz.

Desde entonces, investigadores expresan su escepticismo ante esos resultados, y buscan desesperadamente hallar posibles fallos en los experimentos que arrojaron el hallazgo sacrílego de los neutrinos, que si se confirma, podría enviar al basurero la teoría de la relatividad desarrollada por Einstein en 1905.

Un grupo de científicos del CERN -que ha llamado a la prudencia, tras el anuncio de estos resultados que impugnan un pilar de la ciencia moderna-, repitió en noviembre el experimento.

Y sus resultados confirmaron el hallazgo del experimento anterior: los neutrinos viajaron nuevamente más rápido que la luz.

Tras los resultados de sus dos experimentos, el CERN reiteró su llamado a la cautela, al tiempo que solicitó a los científicos realizar experimentos para desmentir o para confirmar un descubrimiento que si se confirma sería sin ninguna duda revolucionario.

"No conozco a nadie que pueda reconciliar esas medidas con las teorías actuales. A no ser que haya un error", afirmó Alfons Weber, especialista en física de partículas en la Universidad de Oxford, en Inglaterra.

Por eso, desde que se conoció la existencia de los neutrinos -que fue anunciada por Dario Auterio, miembro del Instituto de Física de Lyon (centro de Francia), quien participa en el experimento Opera-, los científicos están en ascuas.

Los investigadores retienen el aliento esperando ahora los resultados de experimentos similares (Minos, en Estados Unidos, T2K en Japón), con la esperanza de que la teoría de Einstein, verificada en múltiples ocasiones desde hace un siglo, siga sustentando el pensamiento moderno de cómo funciona el cosmos.

Pero la ciencia se construye así, con rupturas que echan al traste los conocimientos anteriores. Y los neutrinos podrían echar al traste a Einstein.

Por: ban/ame/ltl
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