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A 10 años de hallar la ‘partícula de Dios’: ¿qué falta para entender el universo?

Ya ha pasado una década desde que encontramos el tan esquivo bosón de Higgs, la partícula que le da sentido a todo lo que vemos en el universo... o casi todo. ¿Qué buscan ahora los físicos?

El bosón de Higgs fue detectado al colisionar 2 protones a alta velocidad. Foto: SBBM/referencial
El bosón de Higgs fue detectado al colisionar 2 protones a alta velocidad. Foto: SBBM/referencial
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Renzo Gonzales

Fue el 4 de julio de 2012 cuando el mundo se detuvo a celebrar lo que ha sido tal vez el mayor logro científico de los últimos tiempos, el hallazgo del bosón de Higgs. El premio Nobel de Física Leon Lederman la nombró ‘partícula de Dios’ para darle un título más comercial a uno de sus libros. Sin importar cómo se le llame, lo cierto es que la existencia de esta partícula explica por qué el universo adquirió uno de sus componentes más básicos: la masa.

En 1964, Peter Higgs teorizó por primera vez que las partículas que conforman la materia obtienen masa cuando interactúan con un campo cuántico —más adelante llamado campo de Higgs—, el cual está presente en todo el universo desde su nacimiento.

Así, todo aquello de lo que están hechos los humanos, los planetas, las estrellas y demás es palpable gracias al campo de Higgs.

En tanto, el bosón de Higgs vendría a ser la manifestación de ese campo, la prueba irrefutable de que existe. Y por ello, los físicos se embarcaron en su búsqueda.

Décadas más tarde, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) construyó en la frontera francosuiza el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) para hacer chocar partículas elementales a casi la velocidad de la luz y ver qué fenómenos se producen.

El LHC es un túnel de 27 kilómetros de circunferencia, en cuyo interior chocan partículas a gran velocidad. Foto: CERN

La última pieza del rompecabezas

En uno de esos experimentos, al colisionar dos protones y hacer que se desintegren, apareció el bosón de Higgs durante menos de un zeptosegundo (su tiempo de vida promedio) —imposible para verlo en tiempo real, pero suficiente para detectar su ‘rastro’—.

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Carlos Argüelles, investigador y profesor de Física en la Universidad de Harvard, que aún era estudiante de doctorado cuando se anunció el descubrimiento del bosón de Higgs, recuerda el escepticismo inicial de la comunidad.

“Hubo una cauta alegría. Al principio se le denominaba ‘partícula parecida al Higgs’, dado que aún no se habían revisado sus propiedades”, relata a La República.

Parecía demasiado bueno para ser cierto, ya que el bosón de Higgs era la última ‘pieza’ que faltaba por descubrir dentro del modelo estándar, la hasta ahora infalible teoría que describe las partículas fundamentales (clasificadas en quarks, leptones y bosones) que forman los átomos de todos los elementos conocidos.

En los años posteriores, de la mano de mediciones más precisas, los físicos tuvieron suficientes pruebas como para salir de dudas. “Parece que este es el Higgs que se había predicho”, dice Argüelles.

Ilustración del momento en que se produce el bosón de Higgs tras el choque de protones. Foto: CERN

Preguntas por resolver

Pero la investigación no terminó allí. Los operadores del LHC continuaron produciendo bosones de Higgs para estudiar qué pasa cuando se desintegra. Algunos de estos resultados han sido intrigantes.

En 2018, se suspendieron las operaciones en este acelerador de partículas debido a tareas de mantenimiento y actualización. Pero, en julio de 2022, se reanudarán con una energía mucho mayor.

Esta nueva capacidad, sumada al uso de la inteligencia artificial para identificar mejor las partículas que producen las colisiones, podrían traer “sorpresas”, según Argüelles.

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De hecho, el misterio alrededor del bosón de Higgs ha aumentado, ya que nuevos experimentos sugieren que una de las partículas fundamentales tiene mucha más masa de la que predice el modelo estándar.

“De ser confirmada esta última medición, podría indicar que algo está faltando en el modelo estándar”, advierte el físico peruano.

Asimismo, resalta que aún hay ciertas cuestiones que el bosón de Higgs no ha logrado explicar por sí mismo, como la masa de los neutrinos, diminutas partículas producidas por diversos fenómenos cósmicos y que se han detectado en la Tierra.

“¿El Higgs le da la masa a todas las partículas o solo a algunas?”, se pregunta.

Argüelles concluye que la confirmación de la existencia del bosón de Higgs es como todo lo demás en la física: “El descubrimiento solo es el primer paso para entender, y aún nos falta mucho por entender”.