El eslabón perdido en la teoría de la génesis del universo

La partícula descubierta, llamada “Bosón de Higgs,” en honor al científico británico Peter Higgs - que propuso en los años 60 la teoría de su existencia - es una especie de “eslabón perdido” en la génesis del universo. Tan importante que algunos la llaman la “partícula de Dios”. Su descubrimiento fue realizado en el Centro Europeo de Investigaciones de Física de Partículas, más conocido como CERN, con sede en Ginebra, Suiza. El mismo lugar en donde se creó nada menos que Internet, un invento sin el que la vida moderna fuera impensable e imposible.

El físico nuclear colombiano Carlos Sandoval hace parte del selecto grupo de científicos del CERN. Él nos explica que la búsqueda de la partícula está dividida en dos partes:

“Una es el análisis de los datos que recolectamos, de donde salen este tipo de descubrimientos y la otra es la operación y el mantenimiento del detector como tal.”

El proyecto lo desarrollan, por una parte el Gran Colisionador de Hadrones, un túnel de 27 kilómetros de longitud y que cruza a 100 metros bajo tierra la frontera franco-suiza, y por otra, el Detector, que es algo así como la torre de control y análisis de las colisiones que ocurren en la pista subterránea.

Sandoval, especializado en partículas elementales, se refiere a la importancia del bosón de Higgs en el Modelo teórico Estándar para describir la mayoría de las interacciones fundamentales de la física: 

“El trabajo del bosón de Higgs dentro del modelo estándar es asignar masa a las otras partículas. De ahí viene su relación con el inicio del universo. Se supone que después del Big Bang las partículas no tenían masa. Y al interactuar con esta partícula, con este campo, adquirieron masa”.

El hallazgo de la partícula de Higgs es el resultado de 25 años de investigación para lo que fue necesario construir el Gran Colisionador de Hadrones, que costó unos 5 mil millones de euros. En este túnel los científicos disparan haces de protones para que al chocar entre sí provoquen explosiones que simulan el Big Bang, el estallido que debió dar origen a nuestro universo.

Aunque la explosión no las hace visibles, las partículas de Higgs si dejan huellas de su surgimiento. Carlos Sandoval describe el procedimiento de su identificación:

“Nosotros estudiamos cada una de las colisiones que ocurren y en cada una de esas colisiones buscamos señales que nos muestren que por ahí pasó la partícula que estábamos buscando. Este es, desde luego, un evento muy raro. Entonces tenemos que buscar entre muchos eventos y acumular muchos eventos y estadísticas para estar seguros.”

Los físicos describen el bosón de Higgs como una partícula inestable, cuya vida media es de sólo una pequeña fracción de segundo. Esto quiere decir que se desintegra rápidamente en otras partículas, por lo que los experimentos sólo pueden observarla midiendo los productos de dicha desintegración.

Pero ¿cómo se explicaría la función de los bosones de Higgs dentro del Modelo Estándar o teoría de la génesis del universo y las cosas en general? Y ¿por qué se dice que esta partícula es la responsable de dar masa a las demás partículas?

“El Modelo Estándar es un modelo que describe las interacciones de las partículas subatómicas más pequeñas que el protón. Los átomos están hechos de protones y electrones. Dicho modelo explica cómo todas partículas interactúan entre ellas y, como parte de esa explicación, es necesario que el modelo tenga una partícula extra, que nadie conocía. Y como consecuencia de agregar esa partícula en el modelo teórico matemático todas las partículas adquirían masa.”

En el Modelo Estándar se predice que el bosón de Higgs se desintegra en distintas combinaciones de partículas, o canales, distribuyéndose a través de estos canales según su masa.

Tratemos de poner la importancia del descubrimiento en términos figurativos. En la televisión alemana se presentó una analogía con el fin de explicar la presencia y efecto de la partícula de Higgs así: una persona famosa entra en una sala en donde tiene lugar un cocktail. Inmediatamente otras se dirigen hacia ella y la rodean. Esa persona haría las funciones de un bosón de Higgs, creadores de masa

Una analogía que al físico nuclear Carlos Sandoval no le parece descabellada:

“Si usted está en un cocktail en donde hay mucha gente, en analogía, ese grupo de personas serían las partículas fundamentales. Y luego entra una persona famosa o importante y se forma un grupo alrededor de esta persona que hace las veces de partícula de Higgs. Eso quiere decir que este grupo quiere una especie de inercia. Es difícil atravesarlo, moverlo. Esa es una sensación de masa, algo difícil de mover. Su efecto es agrupar y generar masa.”

La búsqueda del bosón de Higgs es una de las mayores empresas científicas emprendidas por el hombre. Comparable con el viaje a la Luna, el descubrimiento del genoma humano o el menos célebre proyecto Manhattan, en el que se fabricó la primera bomba atómica.

Autor: José Ospina-Valencia

Editora: Cristina Papaleo