El miércoles pasado, los científicos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) publicaron un informe sobre el descubrimiento de una nueva partícula subatómica cuyas propiedades son coherentes con las de la tan buscada partícula bosón de Higgs, y desde entonces la noticia ha circulado por todas partes.
“Ahora hemos encontrado la ‘piedra angular’ que falta en la física de partículas”, Rolf Heuer, director general del CERN, dijo a los científicos.
“Creo que lo hicimos”, dijo a la multitud eufórica. “Tenemos un descubrimiento. Hemos observado una nueva partícula que es consistente con un bosón de Higgs”, pero no afirmó rotundamente que lo sea, falta verificar si se trata o no de ella.
Pero ¿a qué se debe la gran importancia del bosón de Higgs?. El Modelo Estándar de la física de partículas (la idea básica que se tiene sobre el coportamiento de las partículas) predice que existe, y es lo que da masa indirectamente a muchas otras partículas. Es decir, la razón por la cual los electrones, protones y neutrones tienen una masa, es debido a este asunto de Higgs.
Lo que hace que esta partícula sea tan dificil de detectar es su corta vida, pues una vez que se forma, se descompone en un estallido de energía y otras partículas de manera extremadamente rápida. La única manera de formarlas es colisionando otras partículas a energías increiblemente altas. Al observar las colisiones resultantes, se busca un ‘fragmento’ de energía característico en que se descompone el hipotético bosón de Higgs. El problema es que, como son un montón las cosas que emiten mucha energía, se debe identificar la señal del Higgs entre todo ese ruido.
Es por esto que para encontrarlo, se deben colisionar partículas una innumerable cantidad de veces para fortalecer esa pequeña señal que se emite con la desintegración del Higgs. La señal se vuelve mayor mientras más se repita este experimento, y por tanto, los resultados de la detección serán más confiables.
El año pasado se observó un exceso de señales a una energía alrededor de 125 GeV (que es una unidad de energía que utilizan los físicos y que también indica la masa de la partícula que se está desintegrando), pero los resultados fueron de una confianza del 90%, lo cual no era suficiente para declararlo como un descubrimiento.
En cambio, lo que ocurrió esta semana fue que dos detectores diferentes (CMS y ATLAS) del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), encontraron de manera independiente una fuerte señal entre 125 y 126 GeV de aproximadamente un nivel de 5 sigma, lo que significa que el resultado tiene una confiabilidad del 99.99994%.
A pesar de que los físicos aún no se atreven a afirmar que esta nueva particula detectada es definitivamente un bosón de Higgs, todo parece indicar que lo es.
“Hemos alcanzado un hito en nuestra comprensión de la naturaleza”, dijo Rolf Heuer. “El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino a estudios más detallados, lo que requiere de mayor estadística, lo que concretará las propiedades de la nueva partícula, y es probable que esclarezca otros misterios de nuestro universo”.
La identificación positiva de las características de la nueva partícula llevará un tiempo y datos considerables. Pero cualquiera forma que la partícula de Higgs tome, nuestro conocimiento de la estructura fundamental de la materia está a punto de dar un gran paso hacia adelante.
NOTA: Como dato curioso, cabe agregar que el nombre de ‘partícula de Dios’ con el que se conoce comúnmente a esta partícula, se debe a un libro cuyo autor, Leon Lederman, quiso titular como “The Goddamn Particle: If the Universe is the Answer, What is the Question?” (La maldita partícula: Si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?), maldiciéndola por ser tan difícil de encontrar, pero su editor lo encontró muy controversial y lo convenció para titularlo “The God Particle: If the Universe is the Answer, What is the Question?” (La partícula de Dios: Si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?).
Referencias
http://press.web.cern.ch/ (en inglés)
http://blogs.discovermagazine.com/ (en inglés)