La media hostia

Haz clic en la imagen para verla a su tamaño original.

Pere Estupinya

Lo que os cuento a continuación es cotilleo científico tras conversación desenfadada con amigos físicos que investigan con el Large Hadron Collider LHC del CERN.

El LHC situado en Ginebra es —de lejos— el acelerador de partículas más potente que existe en el mundo.

Detrás de él viene su colega y competidor el Tevatrón del Fermilab —EEUU—, un acelerador que ha generado grandes resultados pero cuyo cese de operaciones está previsto —en principio— para este 2010. Digo en principio porque se ve que entre el accidente que dejó inoperante durante un año al europeo LHC, y que ahora anda todavía funcionando lejos de su potencia máxima, algunos integrantes del estadounidense Tevatrón están proponiendo alargar su vida útil para ver si consigue robarle al LHC lo que sería el descubrimiento más importante de la física de partículas en los últimos 30 años: descubrir el Bosón de Higgs.

Hace un par de años nadie en el Fermilab contaba con ello; el LHC del CERN iba pronto a dejar obsoleto a su Tevatrón. Pero ahora mantienen un atisbo de esperanza. Y en el accidentado LHC se ve algunos andan un poquito recelosos. No es para menos; descubrir el bosón de Higgs —o confirmar su inexistencia— es el principal objetivo de la primera etapa de «el mayor experimento científico de toda la historia». Sólo les faltaría que se les avanzaran desde EEUU… ¿es eso posible? Muy difícil, pero no descabellado. Vayamos por partes.

¿Qué es el bosón de Higgs? Es la pieza fundamental que falta para encajar el modelo estándar de la física de partículas. Me explico: Desde hace decenas de años los físicos han ido encontrando y caracterizando todas las partículas fundamentales que existen —quarks, electrones, gluones, muones—, y formulando las leyes que rigen sus propiedades y comportamiento. Todo esto constituye un modelo estándar que les encaja muy bien, salvo en un ligero detalle: según sus ecuaciones estas partículas ¡no tienen masa! ¿Cómo? Si; el modelo estándar tal y como se encuetra en estos momentos no puede explicar ni la gravitación ni porqué algunas partículas poseen masa —como el electrón o un quark— y otras no —un fotón—.

Bueno, sí puede explicarlo, siempre y cuando exista una partícula hipotética llamada bosón de Higgs que sería la responsable de dar masa al resto de partículas. Así casaría todo —o casi—. El bosón de Higgs no ha sido detectado experimentalmente todavía, pero el modelo estándar lo predice, y todo apunta que cuando el LHC sea capaz de rastrear la región de energías en la que se supone se halla el bosón de Higgs, lo encontrará.

Y si no lo hace; modelo estándar a la basura.

¿Podría encontrarlo antes el Tevatrón? El bosón de Higgs no se ha detectado todavía porque es muy «escurridizo» —la probabilidad de generar en colisiones las reacciones para producirlo es muy baja.—, y los aceleradores de partículas no han podido todavía «hilar tan fino».

Ciertos experimentos en el CERN determinaron que su masa debe ser superior a 114 GeV/c2, y según cálculos de efectos cuánticos no puede superar los 185 GeV/c2. En algún lugar dentro de este margen se debería encontrar el bosón de Higgs. Bueno, no en cualquier lugar, pues el pasado marzo científicos del Fermilab analizaron una sección de este espectro y concluyeron que entre 160 y 170 GeV/c2, no hay rastro del bosón de Higgs. Culito prieto para el CERN porque sin duda los estadounidenses siguen rastreando otras zonas.

¿Qué gran ventaja tiene el LHC? Que el Tevatrón del Fermilab no posee potencia suficiente para rastrear la mayor parte del espectro donde en teoría se encuentra el Bosón de Higgs. Y sin embargo, cuando el LHC termine del todo su reparación —aún quedan bastantes empalmes eléctricos entre imanes por remendar— y funcione a mayor capacidad, sí llegará sin problema a este mínimo de 114 GeV/c2.

A ver; las apuestas continúan muy a favor del LHC, pero se rumorea que en Ginebra no quieren perder mucho más tiempo, y que en Chicago quizás alargan la vida del Tevatrón por si acaso. Hay varios premios Nobel, reputación y mucho prestigio en juego.

De todas maneras, lo que no puede conseguir el Tevatrón es demostrar que el bosón de Higgs no existe —que sería una noticia todavía más rompedora que su descubrimiento— . Esto sí puede hacerlo el LHC, si tras rastrear todo el espectro donde en teoría se encuentra el Higgs, no da con él. Porque si existe, debe aparecer de todas, todas. Y si no, hecatombe: el modelo estándar con el que los físicos llevan trabajando 50 años es imperfecto —y en ciencias exactas esto equivale a equivocado—. Los físicos teóricos habrían estado jugando con el modelo estándar satisfechos porque les explicaba una enorme cantidad de fenómenos, pero haciendo oídos sordos a una pequeña incongruencia de menospreciable importancia como que no explica porqué las partículas tienen masa. En principio todos esperan y desean que el Higgs aparezca en los próximos años y confirme el modelo estándar, pero algunos reconocen que les alegraría incluso más que todo cayera por tierra y viviéramos una nueva gran revolución en el mundo de la física. Así la aventura se haría más interesante, y quizás podrían pedir financiación para más juguetitos con los que continuar el reto de descubrir la naturaleza más íntima de la materia.

Visto en Apuntes científicos desde el MIT.