Hola, Higgs? ¿Estás ahí? A todo el mundo le gustaría saberlo. Imágenes de Johannes Simon / Getty La física de partículas suele tener dificultades para competir con la política y los chismes de las celebridades por los titulares, pero el bosón de Higgs ha atraído mucha atención. Eso es exactamente lo que sucedió el 4 de julio 2012, aunque, cuando los científicos del CERN anunciaron que habían encontrado una partícula que se comportaba de la forma en que esperaban que se comportara el bosón de Higgs. Tal vez el apodo grandioso y controvertido del famoso bosón, la "Partícula de Dios, "ha mantenido a los medios de comunicación activos. Por otra parte, la intrigante posibilidad de que el bosón de Higgs sea responsable de toda la masa del universo en lugar de capturar la imaginación, también. O quizás simplemente estamos emocionados de aprender más sobre nuestro mundo, y sabemos que si existe el bosón de Higgs, desentrañaremos el misterio un poco más.
Para comprender verdaderamente qué es el bosón de Higgs, sin embargo, Necesitamos examinar una de las teorías más prominentes que describen la forma en que funciona el cosmos:la modelo estandar . El modelo nos llega a través de partículas fisicas , un campo lleno de físicos dedicados a reducir nuestro complicado universo a sus bloques de construcción más básicos. Es un desafío al que nos hemos enfrentado durante siglos, y hemos progresado mucho. Primero descubrimos los átomos, luego protones, neutrones y electrones, y finalmente quarks y leptones (más sobre estos más adelante). Pero el universo no solo contiene materia; también contiene fuerzas que actúan sobre ese asunto. El modelo estándar nos ha dado más información sobre los tipos de materia y fuerzas que quizás cualquier otra teoría que tengamos.
Aquí está la esencia del modelo estándar, que se desarrolló a principios de la década de 1970:Todo nuestro universo está hecho de 12 partículas de materia diferentes y cuatro fuerzas [fuente:Organización Europea para la Investigación Nuclear]. Entre esas 12 partículas, encontrarás seis quarks y seis leptones. Quarks forman protones y neutrones, mientras que los miembros de la lepton familia incluye el electrón y el electrón neutrino , su contraparte con carga neutral. Los científicos piensan que los leptones y los quarks son indivisibles; que no puedes dividirlos en partículas más pequeñas. Junto con todas esas partículas, el modelo estándar también reconoce cuatro fuerzas:gravedad, electromagnético, fuerte y débil.
A medida que avanzan las teorías, el modelo estándar ha sido muy eficaz, aparte de su incapacidad para encajar en la gravedad. Armado con eso, los físicos han predicho la existencia de ciertas partículas años antes de que fueran verificadas empíricamente. Desafortunadamente, al modelo todavía le falta otra pieza:el bosón de Higgs. Qué es, y ¿por qué es necesario que el universo que describe el modelo estándar funcione? Vamos a averiguar.
Las fuerzas fundamentales del universo Como resulta, Los científicos piensan que cada una de esas cuatro fuerzas fundamentales tiene una partícula portadora correspondiente, o bosón , que actúa sobre la materia. Ese es un concepto difícil de comprender. Tendemos a pensar en las fuerzas como misteriosas, cosas etéreas que se encuentran a horcajadas en la línea entre la existencia y la nada, Pero en la realidad, son tan reales como la materia misma.
Algunos físicos han descrito a los bosones como pesos anclados por misteriosas bandas elásticas a las partículas de materia que los generan. Usando esta analogía, podemos pensar en las partículas constantemente saliendo de la existencia en un instante y, sin embargo, igualmente capaces de enredarse con otras bandas elásticas unidas a otros bosones (e impartir fuerza en el proceso).
Los científicos creen que cada uno de los cuatro fundamentales tiene sus propios bosones específicos. Campos electromagnéticos, por ejemplo, dependen del fotón para que transmita la fuerza electromagnética a la materia. Los físicos creen que el bosón de Higgs podría tener una función similar, pero transfiriendo masa en sí.
¿No puede la materia tener inherentemente masa sin que el bosón de Higgs confunda las cosas? No según el modelo estándar. Pero los físicos han encontrado una solución. ¿Qué pasa si todas las partículas no tienen masa inherente? sino ganar masa al pasar por un campo? Este campo, conocido como Campo de Higgs , podría afectar a diferentes partículas de diferentes maneras. Los fotones podrían deslizarse sin verse afectados, mientras que los bosones W y Z quedarían empantanados con la masa. De hecho, asumiendo que existe el bosón de Higgs, todo lo que tiene masa la obtiene al interactuar con el todopoderoso campo de Higgs, que ocupa todo el universo. Como los otros campos cubiertos por el modelo estándar, el de Higgs necesitaría una partícula portadora para afectar a otras partículas, y esa partícula se conoce como bosón de Higgs.
El 4 de julio 2012, Los científicos que trabajan con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) anunciaron el descubrimiento de una partícula que se comporta como debería comportarse el bosón de Higgs. Los resultados, aunque se publica con un alto grado de certeza, todavía son algo preliminares. Algunos investigadores están llamando a la partícula "similar a Higgs" hasta que los hallazgos, y los datos, resistan un mayor escrutinio. A pesar de todo, este hallazgo podría marcar el comienzo de un período de rápido descubrimiento sobre nuestro universo.
