Los científicos del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) anunciaron que habrían encontrado un elemento considerado el “eslabón perdido” de la física moderna, conocido como bosón de Higgs o “partícula de Dios”. La noticia ha provocado una gran euforia en el mundo de la ciencia ya que, de confirmarse, sería un hallazgo revolucionario, equivalente a la teoría de la relatividad de Albert Einstein.
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A fin de esclarecer el experimento realizado en el Gran Colisionador de Hadrones, enclavado en la frontera entre Suiza y Francia, Argentina Investiga dialogó con el físico Andrés Aceña, docente e investigador del Instituto de Ciencias Básicas.
-¿Qué paso se ha dado en la ciencia con este descubrimiento?
-Hoy existen dos teorías dentro de la física para explicar el mundo: por un lado, la de la relatividad y, por el otro, el modelo estándar de partículas. El modelo es el que describe la materia que hay en el universo y tiene varias partículas fundamentales que serían los bloques de los que se compone todo el resto. Hace aproximadamente 50 años, se le dio forma final a la teoría y, cuando la elaboraron, lo hicieron como una teoría final del campo electromagnético, que es sólo una pequeña parte de lo que conocemos. Ahí se decide generalizar el modelo al resto de las partículas que se conocen, no sólo el fotón, que es la luz.
Cuando se hace esta generalización se descubre que estas partículas no tienen masa, y eso es contrario a la experiencia, uno sabe que las cosas tienen masa. Ahí había dos opciones: modificar la teoría o descartarla. Como funcionaba muy bien en ciertos rangos, entonces se les ocurrió un mecanismo al que llaman mecanismo de Higgs, por el cual se postula que existe otra partícula que permite que al interactuar con ella, las demás partículas que conocemos obtengan masa. Esto tiene la gran ventaja de solucionar el problema de la masa, pero a la vez suma otro problema: agrega algo que no se sabe si existe, que en realidad no se ha visto nunca.
-¿Y por qué es tan difícil encontrar el bosón de Higgs?
-Hay dos razones. Una es que es una partícula relativamente masiva: es energética, tiene 133 veces más energía que un protón. Eso quiere decir que para generar esa partícula hay que concentrar esa cantidad de energía, y con un aparato muy chico no alcanza. Y por otro lado, el bosón de Higgs vive muy poco, dura muy poco en ese estado y se transforma en otras cosas. No se puede detectar el bosón en sí mismo, lo que se detecta es el producto del decaimiento del bosón, lo que sale de ahí. Y son muchas cosas, muchos subproductos y muchas probabilidades de que sean distintas cosas. Entonces hay que hacer muchos experimentos para encontrar la “firma” del bosón de Higgs.
-Cuando fue elaborada ¿había consenso con la teoría del modelo estándar de partículas?
-Fue ganando consenso, pero al principio no querían publicar el resultado de (Peter) Higgs. Cuando se postula como idea suelta había mucho escepticismo dado que no había ninguna evidencia. Sucede que con eso, que no se sabía si existía, se describen muy bien muchas cosas, tenía sus ventajas prácticas. Puede ser que esa partícula no existiera y que fuera una “pata” que se le adjudica a la teoría para que funcione, entonces se tiene una teoría fenomenológica, no una teoría de la realidad sino una que sólo permite predecir. Empezó a aceptarse de esa manera y luego se cuestionó que si funcionaba tan bien, cuál era la causa por la que no se veía esa partícula. Fue entonces cuando comienza a buscarse, a hacer experimentos para saber si existe.
-Y hubo que esperar el desarrollo de la tecnología para comprobarlo…
-Exactamente. El Gran Colisionador de Hadrones fue diseñado para esto y es el experimento más caro de la humanidad, no es menor. Si uno tiene una teoría que anda muy bien, que es fundamental y a la que le falta un bloque, vale la pena buscar.
-Pero el hallazgo está casi confirmado…
-Es una partícula nueva, de eso no hay dudas, pero no alcanza para decir que es el bosón de Higgs. Y como no puede encontrarse el bosón en sí mismo, debe confirmarse que tiene todas sus propiedades.
-¿Y qué es lo que falta para confirmarlo?
-Ver cómo interactúa con el resto de las partículas, que genere ciertas reacciones. Es necesario comprobar si esas probabilidades se están dando en la razón correcta. Ya se sabe que es un bosón, pero ahora hay que ver si se comporta de la forma que se espera para un bosón de Higgs. Podría ser otra cosa, pero es muy tentador como candidato a bosón de Higgs. Lo que se estaba buscando está en el rango de energías que se esperaba encontrar.
-Se trata de un descubrimiento revolucionario, ¿qué gana la física moderna con esto?
-El gran ganador es el modelo estándar de partículas, comienza a advertirse que cubre la realidad, en cierto sentido. La correspondencia entre lo que se tiene en el modelo y la realidad es correcta, no hay nada que no exista en el modelo y no falta nada.
-¿Cuáles son los “problemas” pendientes?
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-Todavía quedan muchos misterios, yo no creo que se acabe la física con esto. En particular, todavía no hay una unificación entre el modelo estándar y la teoría de la relatividad. Son dos teorías, en principio, incompatibles, y eso es un problema. Y hay otros problemas, como el de la materia oscura. Queda bastante por explorar.