El Modelo Estándar de la física de partículas establece los fundamentos de cómo las partículas y las fuerzas elementales interactúan. Pero la teoría fundamentalmente no deja resuelto cómo las partículas obtienen su masa.
Los electrones, protones y neutrones, por ejemplo, son las partículas subatómicas que conforman un átomo.
Los científicos creen que el bosón de Higgs es la partícula que da a toda la materia su masa (cantidad de materia en los sentidos de gravedad e inercia).
Los expertos saben que las partículas elementales como los quarks y los electrones son la base sobre la cual se construye toda la materia del universo. Ellos creen que el esquivo bosón de Higgs da a las partículas su masa y llena un vacío conceptual de la física moderna.
¿Cómo funciona el bosón de Higgs?
El bosón de Higgs es parte de una teoría propuesta primero por el físico Peter Higgs y otros en la década de 1960 para explicar cómo obtienen masa las partículas.
La teoría propone que el llamado campo de Higgs existe en todas partes del universo. Las otras partículas interactúan con el campo de Higgs y como resultado adquieren masa.
Imagina el universo como una fiesta. Invitados relativamente desconocidos en la fiesta pueden pasar rápidamente a través del salón, desapercibidos, pero los invitados más populares atraen a grupos de personas (bosones de Higgs) que luego ralentizarán su movimiento a través de la habitación.
La velocidad de las partículas que se mueven a través del campo de Higgs funciona de manera bastante parecida. Ciertas partículas atraerán grandes grupos de bosones de Higgs; y entre más bosones de Higgs atraiga una partícula, mayor será su masa.
¿Por qué es tan importante encontrar el bosón de Higgs?
Aunque encontrar el bosón de Higgs no nos dirá todo lo que necesitamos saber acerca de cómo funciona el universo, llenará un enorme hueco en el Modelo Estándar que ha existido durante más de 50 años.
“El bosón de Higgs es la última pieza que falta(ba?) en nuestra actual comprensión de la naturaleza más fundamental del universo”, dijo Martin Archer, un físico del Imperial College de Londres, a CNN.
“No es el punto culminante, pero en términos de lo que podemos decir prácticamente sobre el mundo y cómo es el mundo, realmente nos dice mucho”.
Gordon Kane, director del Centro Michigan de Física Teórica, agregó que encontrar evidencia del bosón de Higgs sería un “éxito maravilloso de la ciencia y de las personas durante cuatro siglos”.
¿Quiénes son los científicos que buscan el bosón de Higgs?
En el último año los científicos han buscado el bosón de Higgs al estrellar conjuntos de protones a alta velocidad en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de 10,000 millones de dólares del Consejo Europeo de Investigación Nuclear, CERN, en Ginebra, Suiza.
En el interior del LHC, que se encuentra 100 metros bajo tierra en un túnel de 27 kilómetros y es el acelerador de partículas más poderoso jamás construido, colisiones de protones a alta velocidad generan una serie de partículas que los científicos escudriñan en busca de una señal en los datos que sugiera la existencia del bosón de Higgs. Es un proceso en el cual parte de la gigantesca energía antes del choque se convierte en masa de las partículas ahí creadas.
Si los bosones de Higgs existen, son evasivos, estallando y luego desapareciendo de nuevo rápidamente. Esto significa que los científicos del LHC sólo serán capaces de observar sus restos en descomposición, dice Archer. Se supone alcanzan a existir por aproximadamente 10-21 segundos.
Ha llevado años a los científicos reducir el rango de masa en el que creían que el bosón de Higgs podría existir; pero durante el año pasado, un bache estadístico sugirió que están en el camino correcto.
“Ahora que están empezando a obtener un 'bache', los científicos deberían ser capaces de conseguir ese resultado cada vez más”, dice Archer.