Partícula que Explica el Universo
by Marisa on Dic.11, 2011, under Acelerador de Partículas, Cuántica, La Física
Este martes es un día importante en el Cern, La Organización Europea de la Investigación Nuclear. Los científicos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) presentarán los últimos resultados de la búsqueda del Boson Higgs, la mítica partícula con el gran trabajo de explicar como las partículas elementales de la naturaleza adquieren masa. El colisionador se ha construido para enseñarnos todo sobre como estas partículas minúsculas de las que se compone todo en el universo se comportan. Con 27 km de circumferencia representa el microscópio más grande y potente del mundo –zooming para revelar las idas y venidas de distancias diminutas comparado incluso a tamaños del propio protón. A estas fentoscópicamente pequeñas distancias, tenemos buenas razones para esperar grandes cosas: o veremos la partícula de Higgs o veremos otra cosa. Ver algo nuevo sencillamente no es una opción.
Entonces, ¿Qué nos hace tan seguros de que el LHC es una situación gana-gana? La teoría del "modelo standard" de la física de las partículas es tan misteriosa como su nombre insípido –su mandato es explicar como cada una de las partículas en el universo interactua con el resto (con la triste excepción de las interacciones debidas a la gravedad) y consigue esto usando unas reglas sencillas que pueden ser esbozadas en el reverso de un sobre. El modelo standard revela que aparentemente fenómenos diferentes son realmente diferentes aspectos de la misma cosa (la descomposición radiactiva y la electricidad están entrelazadas, por ejemplo). Por tanto, es el mundo que vemos, con toda su diversidad y complejidad, el compuesto por solo una mano llena de partículas elementales brincando furtivamente de acuerdo a reglas bien sencillas.
Apuntalando todo esto es la noción de la "simetría". Es la simetría la que nos permite especificar las reglas que constriñen la conducta de las partículas y es la presencia de la simetría que frecuentemente lleva a los físicos a hablar de belleza. La simetría impica que hay patrones subyacentes en la naturaleza que constriñen la forma que las partículas se comportan. Encontrar las simetrías en la naturaleza es la llave para explicar el movimiento de las partículas.
¿Cómo se relaciona esto con la partícula de Higgs? Bien, las simetrías del modelo standard se ha testado a nivel de precisión de premios Nobeles en las últimas cuatro décadas. Pero hay una jareta en el unguento por el simple entendimiento de que las simetrías no permiten que las partículas tengan ninguna masa. La partícula Higgs fue introducida para resolver esto –y funciona aborrotando el espacio vacío lleno de partículas Higgs. Tal como las partículas se mueven a través del aparentemente espacio vacío rebotan alrededor de las partículas Higgs, haciendo un zig-zag en su camino –y cuanto más zigzaguean, más masa tienen-.
Así, que las partículas Higgs nos salvan y nos permiten entender porque el universo es tan bonitamente simétrico y hecho de partículas mazizas. Es inteligente jugar el papel del cínico y se puede tomar la perspectiva de que la masa "tan solo es" y que todos esos descubrimientos construidos sobre la simetría han sido una cuestión de suerte. En otras palabras, podemos preguntar qué pasa si tomamos el modelo standard y rechazamos todo lo relacionado con la partícula Higgs. Crucialmente, hacer eso no funciona –nos quedaríamos con un accidente automotriz de modelo cuyas predicciones son un galimatías a escalas sub-femtómetras probadas por el LHC. Esto quiere decir que sea lo que sea que ocurra vamas a necesitar soñar con algo nuevo sobre el mundo.
Es decir, que lo que quiere decir el LHC es una situación gana-gana: los experimentos en ciencia raramente consiguen esta prebenda. Este algo nuevo podría ser la partícula Higgs, Pero realmente, es solo una especulación de como las cosas pueden funcionar. Tiene la virtud de ser económico (conseguimos explicar el origen de la masa tan solo con una partícula) pero la economía no es muchas veces virtuosa y la naturaleza puede ser diferente.
Los investigadores del LHC están acercándose a la partícula standard Higgs. Ya sabemos suficiente para decir que los resultados del martes o revelarán su existencia o casi la excluirán. "Casi" porque probablemente no habrán suficientes datos para descartar la partícula Higgs con una masa no superior que 120 veces la masa del protón- Pero incluso ese misterio será eliminado en el 2012 y hacia el final del año que viene, debemos o de haber descubierto la partícula Higgs o definitvamente descartarla.
He estado esperando más de 20 años para esto. Personalmente, estoy entusiasmado con la posibilidad de que no hay ninguna partícula Higgs y que la naturaleza ha elegido una camino diferente. En ese caso, debemos de ser pacientes y esperar un poquito más. La espera merecerá la pena.
Jeff Forshaw es un catedrático de física teórica de University of Manchester, y co-autor con Brian Cox del Unicerso Cuántico: Todo lo que Puede Ocurrir, Si Ocurre (Allen Lane)
GRACIAS ESTHER
Traducción propia
FUENTES:
Saludos
Rodrigo González Fernández
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