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    Peter Higgs transformó lo que sabemos sobre los componentes básicos del universo

    El Gran Colisionador de Hadrones es el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Crédito:CERN

    Peter Higgs, que dio nombre a la partícula subatómica conocida como bosón de Higgs, falleció a los 94 años. Siempre fue un hombre modesto, sobre todo si se tiene en cuenta que era uno de los grandes de la física de partículas, el área de la ciencia que se ocupa de las partículas. bloques de construcción de la materia.



    En 1964, pocos años después de llegar de Londres para ocupar un puesto en la Universidad de Edimburgo, Higgs leyó un artículo del físico teórico estadounidense Philip Anderson. En aquel momento, los físicos no tenían una teoría sobre cómo las partículas subatómicas adquirían su masa. (La masa se puede describir como la cantidad total de materia en un objeto, mientras que el peso es la fuerza de gravedad que actúa sobre un objeto).

    El artículo de Anderson demostró que las partículas pueden tener masa. Cuando un sistema en física, como dos partículas subatómicas diferentes, cambia, los físicos a veces lo describen como si tuviera "simetría rota". Esto puede dar lugar a la aparición de nuevas propiedades.

    Durante un paseo por las Tierras Altas de Escocia, Higgs tuvo la idea de su vida. Descubrió exactamente cómo aplicar la ruptura de simetría sobre la que había leído en el artículo de Anderson a un grupo importante de partículas llamadas bosones de calibre. Esto conduciría a una explicación de cómo los componentes básicos de la materia adquieren su masa.

    Otros dos grupos de físicos tuvieron la misma idea aproximadamente al mismo tiempo:Robert Brout y François Englert en Bruselas, y Carl Hagen, Gerald Guralnik y Tom Kibble en el Imperial College de Londres.

    Una idea de último momento

    El rasgo distintivo clave de la contribución de Higgs fue que, como ocurrencia tardía, predijo la existencia de una nueva partícula masiva sobrante del proceso que había elaborado en las Tierras Altas. Esta partícula llevaría más tarde su nombre:el bosón de Higgs.

    Creo que siempre fue un poco embarazoso para Higgs que este mecanismo de ruptura de simetría a veces se redujera al "mecanismo de Higgs". Siempre se apresuró a señalar la contribución de los demás y prefirió el término:"mecanismo Anderson-Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble".

    Durante las siguientes décadas, quedó claro cuán importante fue la contribución de estos científicos a nuestra comprensión de la física de partículas, sobre todo porque la partícula que lleva el nombre de Higgs resultó ser muy esquiva. Se construyeron varias máquinas, llamadas colisionadores de partículas, para explorar los límites de nuestro conocimiento en física.

    Exploraron y probaron la teoría más ampliamente aceptada para explicar cómo interactúan las partículas fundamentales (aquellas que no pueden descomponerse en otras partículas) y las fuerzas:el Modelo Estándar. Y el modelo estándar demostró funcionar en casi todas las condiciones. El único ingrediente que faltaba y que aún no había sido descubierto por un colisionador de partículas era la partícula masiva predicha por el Higgs.

    La frustración por lo esquivo que estaba resultando el bosón de Higgs llevó al físico ganador del Premio Nobel Leon Lederman a darle otro apodo:la "Maldita Partícula". Posteriormente se redujo a "Partícula de Dios".

    Se necesitarían 48 años y la máquina más grande jamás construida, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), para finalmente encontrar pruebas de que Higgs y sus colegas habían estado en lo cierto. El Cern, la organización que opera el LHC, anunció que los físicos casi con seguridad habían descubierto la partícula el 4 de julio de 2012.

    Experimentos posteriores confirmaron que ésta era efectivamente la partícula predicha por Higgs. Sin embargo, cuando llegó el momento de anunciar el Premio Nobel de Física en octubre de 2013, Higgs salió a caminar en lugar de quedarse junto al teléfono.

    Una 'quinta fuerza' de la naturaleza

    Han pasado más de diez años desde el descubrimiento del bosón de Higgs. Hay una gran diferencia entre simplemente tener una teoría en la que (casi) todo el mundo cree y finalmente tener la evidencia de que, de hecho, es una buena descripción de la naturaleza.

    De hecho, no estoy seguro de que entendamos del todo lo que Higgs y sus colegas le han dado al mundo. Se trata del descubrimiento de una nueva interacción entre partículas que no habíamos visto antes, llamada acoplamiento Yukawa. Se trata esencialmente de una "quinta fuerza" de la naturaleza que complementa la fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.

    Sin embargo, quedan muchas otras cuestiones por resolver. Sólo el 4% del universo está formado por la materia que podemos ver. El resto es materia y energía oscuras, pero no entendemos la naturaleza de ninguna de las dos. Incluso hay un cálculo teórico de que el bosón de Higgs es crucial para la estabilidad del universo.

    El Consejo del Cern acaba de revisar el progreso de un estudio de viabilidad para construir una máquina llamada Futuro Colisionador Circular, que sucederá al LHC y tendrá como objetivo responder muchas preguntas pendientes sobre la naturaleza del universo, si se aprueba. Por mi parte, sé dónde quiero buscar respuestas en los datos del colisionador:el bosón de Higgs.

    Proporcionado por The Conversation

    Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.




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