Bosón de Higgs explicado con mermeladas y bolitas

El anuncio de los científicos del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), de que habrían encontrado un elemento considerado el “eslabón perdido” de la física moderna, conocido como bosón de Higgs o “partícula de Dios”, provocó gran euforia en el mundo de la ciencia ya que, de confirmarse, se estaría ante un hallazgo revolucionario equivalente a la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein.

Para echar más luz sobre este experimento realizado en el Gran Colisionador de Hadrones enclavado en la frontera entre Suiza y Francia, el físico Andrés Aceña, docente e investigador del Instituto de Ciencias Básicas de la UNCuyo, dio sus precisiones en un lenguaje llano, explicado con "mermeladas y bolitas". 

¿Qué paso se ha dado científicamente con este descubrimiento?

Existen hoy dos teorías dentro de la física que son las que consideramos para explicar el mundo: por una lado, la relatividad y por el otro, el modelo estándar de partículas. Este último describe la materia que hay en el universo y tiene varias partículas fundamentales que serían los bloques con los que se compone todo el resto. Hace alrededor de 50 años se le dio la forma final y cuando la armaron, lo hicieron como una teoría final del campo electromagnético, que es solo un pedacito de lo que conocemos hoy. Ahí decidieron generalizar el modelo al resto de las partículas existentes y no sólo el fotón, que es la luz. Cuando hicieron esta generalización notaron que estas partículas no tenían masa, y eso es contrario a la experiencia. Ahí había dos opciones: modificar la teoría o descartarla. Como funcionaba muy bien en ciertos rangos, se les ocurrió un mecanismo, que llamaron mecanismo de Higgs y que postula la existencia de un partícula que al interactuar con las otras permite que todo lo que conocemos obtenga masa. Esto tiene una gran ventaja: soluciona el problema de la masa aunque suma otro problema, porque agrega algo que no se sabe si existe, que en realidad no se ha visto nunca.

¿Había consenso con esa teoría en ese momento?

Fue ganando consenso, pero al principio no querían publicar el resultado a (Peter) Higgs. Cuando se postuló como idea suelta había mucho escepticismo ya que no había ninguna evidencia. Pero el tema es que con eso, que no se sabía si existía, se describían muy bien muchas cosas, tenía sus ventajas prácticas. 

Y hubo que esperar hasta hoy cuando se pudo desarrollar la tecnología para comprobarlo…

Exactamente. El Gran Colisionador de Hadrones se hizo para ver si estaba esto, fue diseñado para esto y es el experimento más caro de la humanidad, no es menor. Si uno tiene una teoría que anda muy bien, una teoría fundamental y te falta un bloque, vale la pena buscar.

¿Y por qué es tan difícil encontrar el bosón de Higgs?

Hay dos razones. Una es que es una partícula relativamente masiva: es energética, tiene 133 veces más energía que un protón. Eso quiere decir que para generar esa partícula hay que concentrar esa cantidad de energía, y con un aparato muy chico no alcanza. Y por otro lado, el bosón de Higgs vive muy poco, dura muy poco en ese estado y se transforma en otras cosas. Uno no puede detectar el bosón en sí mismo, lo que se detecta es el producto del decaimiento del bosón, lo que sale de ahí. Y son muchas cosas, muchos subproductos y muchas probabilidades de que sean distintas cosas. Entonces hay que hacer muchos experimentos para encontrar la “firma” del boson de Higgs en esto que se está obteniendo.

Pero si se hizo el anuncio, es porque está casi confirmado, ¿no?

Es una partícula nueva, de eso no hay dudas, pero no alcanza con esto para decir qué es el bosón de Higgs. Y como uno no encuentra el bosón en sí mismo, tiene que tener todas las propiedades necesarias para confirmarlo.

¿Y qué es lo que falta para confirmarlo entonces?

Ver cómo interactúa con el resto de las partículas, que genere ciertas reacciones. Uno tiene que comprobar si esas probabilidades se están dando en la razón correcta. Ya se sabe qué es un bosón, pero ahora hay que ver si se comporta de la forma que uno espera para un bosón de Higgs. Podría ser otra cosa, pero es muy tentador como candidato a bosón de Higgs. Lo que se estaba buscando está en el rango de energías que se esperaba encontrar.

Igualmente se trata de un descubrimiento revolucionario. ¿Qué gana la física moderna con esto?

El gran ganador es el modelo estándar de partículas, uno comienza a ver que cubre la realidad, en cierto sentido. La correspondencia entre lo que uno tiene en el modelo y la realidad es correcta, no tengo nada que no existe en el modelo y no me falta nada.

Eso no quiere decir que la física se duerma en los laureles, ¿Qué “problemas” quedan pendientes?

Todavía quedan muchos misterios, yo no creo que se nos acaba la física con esto. En particular, todavía no hay una unificación entre el modelo estándar y la teoría de la relatividad. Son dos teorías que, en principio, no son compatibles y eso es un problema. Y hay otros problemas, como es el de la materia oscura. Entonces, queda bastante por explorar.