martes, 6 de enero de 2009

¿Será éste el año de Higgs?

El modelo estándar es un puzzle incompleto. Es una teoría de campos, basada en la física cuántica y la teoría de la relatividad que ha predicho gran número de partículas elementales, y hasta ahora los experimentos han ido confirmando que es un modelo válido. Pero al puzzle le faltan dos piezas: una es la gravedad, una de las cuatro interacciones elementales, que de momento no ha podido encontrar un hueco en el puzzle junto con las otras tres. Aunque esta pieza no pueda encajarse, el modelo estándar se dará por bueno si se encuentra la otra pieza que falta, el bosón de Higgs.

Aunque nisiquiera se sabe con certeza que exista, ha hecho correr ríos de tinta de publicaciones científicas y no científicas, y se han invertido millones de euros en experimentos tratando de cazarlo.
En 1993, William Waldegrave, el ministro de Ciencia del Reino Unido, seguramente confuso por tanto interés en la hipotética partícula, y sin saber si valía la pena financiar los experimentos para encontrarla, lanzó a los científicos un reto: prometió una botella de champán a quien lograra explicarle de la manera más sencilla posible qué diablos era aquello del bosón de Higgs.
David Miller encontró una explicación clara y a la medida del señor ministro:

Propuso el juego de imaginar a la entonces primera ministra británica, Margaret Thatcher entrando en la sala de reuniones de los torys. Esta sala está repleta uniformemente de militantes del partido que, según la primera ministra avanza por la sala, los más próximos a su paso se acercan unos instantes a ella para saludarla, intercambiar unas palabras o hasta estrecharle la mano. A medida que Thatcher avanza y va dejando atrás a militantes, se encuentra otros tantos delante, de manera que siempre tiene un número constante de militantes alrededor entorpeciendo su paso
En la parábola de Miller, la sala repleta de militantes es el campo de Higgs, y la señora Thatcher una partícula elemental bastante pesada. Pero su masa no la tiene por sí misma, sino que se la confiere el número de militantes que atrae a su paso. Si en lugar de Thatcher quien entrara en la sala fuese un diputado impopular, se desplazaría por la sala sin que nadie le entorpeciera, sin interactuar minimamente con ningún militante, pudiendo caminar a su máxima velocidad. Esto es lo que hacen las partículas sin masa como el fotón cuando se desplazan por el campo de Higgs, y por ello las partículas sin masa van siempre a la velocidad de la luz.


Miller propuso entonces imaginar la misma sala repleta de militantes. Por algún motivo, desde la puerta llega el rumor de que la señora Thatcher aparecerá en la sala. Los militantes más cercanos a la puerta hacen un corrillo para enterarse bien del rumor, que pasa a los siguientes militantes. El rumor va avanzando hacia el otro extremo de la sala en forma del corrillo que forman los diputados. Igual que en el anterior ejemplo con la señora Thatcher... pero sin la señora Thatcher. Ese rumor, interactuando con la sala de reuniones, es el bosón de Higgs, y es el responsable de que las partículas tengan masa. Sin él, el Universo sería completamente distinto.
David Miller se ganó con esta explicación la botella de champán prometida por el ministro.

El año pasado los medios generalistas informaron sobre la búsqueda del bosón, también conocido como partícula de Dios, con motivo de la puesta en funcionamiento del conocido LHC y la posibilidad de que en los experimentos realizados en sus largos túneles se encontrara evidencia de que el bosón de Higgs existe. Desgraciadamente una avería obligó a suspender toda la actividad del LHC, y no se espera que se retome hasta, como muy pronto, finales del verano siguiente.

Si el bosón da signos de vida, será una señal de que los físicos han estado en el camino correcto y el modelo estándar es un modelo válido.
Si por el contrario se demuestra que no existe, puede significar que hay que deshacer el puzzle y volver a montarlo desde el principio.

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