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¿Por qué importa tanto encontrar el bosón de Higgs en el LHC? ¿Qué pasará si no aparece?

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La razón de la importancia del bosón de Higgs hay que buscarla en algo esencial y básico: en el modelo que tenemos para describir el mundo de las partículas elementales (quarks y leptones), sus masas tienen unos valores determinados que podemos medir, pero no conocemos su origen. Y esto tiene una gran repercusión, ya que el mundo que conocemos es posible gracias a esos valores de masas de partículas.

En 1964 se estableció el Mecanismo de Higgs (por el nombre del que lo definió, Peter Higgs) y posteriormente se hizo la predicción de que debía de existir una partícula, asociada al campo de Higgs, causante de esta dotación de masa. Así pues, se había resuelto el problema de las masas gracias a la nueva partícula, pero había aparecido un nuevo problema: encontrar la partícula. Por cierto, Higgs es un señor de 82 años que espera que se encuentre ya, porque podría reportarle el Nobel de Física.

En el LHC, la señal que se busca y que delataría al Higgs es como encontrar una aguja en un pajar

El Higgs no es la única posibilidad para dotar de masa a las partículas, pero es en la que los físicos tenemos más confianza. De alguna forma, la masa de las partículas (y por tanto, nosotros mismos y todo lo que nos rodea, al estar constituidos por ellas) no es una característica primaria, sino que derivaría del hecho de que el vacío en el universo está lleno de un campo (el de Higgs) y que las partículas se dotarían de masa en su interacción con dicho campo.

Una anécdota lo explicará mejor. En 1995, William Waldgrave, ministro de Ciencias de Reino Unido, lanzó una competición para obtener la mejor explicación del Mecanismo de Higgs con la que convencerse y convencer de que se estaban gastando bien el presupuesto de investigación. El premio: una botella de champán.

Si se demostrara que no existe, habría que replantearse los fundamentosde la física

Ganó el físico David J. Miller con una explicación muy original. Imaginemos una habitación llena de periodistas. La habitación representa el universo, lleno del campo de Higgs (que son los periodistas). En un determinado momento, entra una cantante famosa en la habitación (pongamos Shakira) y, a cada paso que da, atrae a un grupo de periodistas. La cantante representa una partícula que, al atravesar el campo de Higgs, aumenta la resistencia al movimiento, al aumentar su masa.

Ahora imaginemos que se asoma una persona a la habitación y comenta un rumor a los periodistas sobre la cantante; dicho rumor irá atravesando la habitación y se producirán agrupaciones de periodistas, que representan a la partícula Higgs.

El Higgs se ha buscado en diferentes experimentos. En el LHC, la señal que se está buscando es del orden de diez a cien millones de veces más pequeña que los sucesos que se producen de forma habitual al colisionar protón contra protón, por lo que es como buscar una aguja en un pajar. Afortunadamente tenemos medios e instrumentos para discriminar la señal en caso de que exista y en eso basamos nuestras expectativas.

Mi visión como físico experimental es que la naturaleza tiene la última palabra. La pregunta de qué pasaría si no encontramos nunca el Higgs está formulada con los conocimientos que tenemos ahora y no tiene sentido el planteamiento a tan infinito plazo. La pregunta sería qué pasaría si no la encontramos en los próximos diez años, que es el tiempo aproximado que estará en funcionamiento el LHC, y es posible que tengamos alguna respuesta dentro de 2012 para la energía que desarrolla actualmente el acelerador.

Puede ser que no se descubra el Higgs, pero podrían aparecer sucesos que apunten a otro tipo de solución al problema de las masas y, en ese caso, podría reconducirse hacia la comprensión de esta Nueva Física. Incluso en el caso de que se demostrara que no existe el Higgs, a partir de los datos experimentales se puede hablar de que se ha llegado a un resultado que haría replantearse los fundamentos de la física. En cualquier caso, la emoción está asegurada.