La vuelta del Bosón de Higgs

Resuenan en nuestra memoria las voces de los anunciantes del descubrimiento del Bosón de Higgs. Anuncio por demás relevante por cuanto se necesitaba completar la teoría estándar de las partículas. El modelo estándar no podía explicar de dónde viene la masa de la materia. Para ello Peter Higgs postuló hipotéticamente la existencia de un campo que inundara todo el espacio e interactuara con la materia, tanto la materia visible como la obscura y por tanto, no-visible. Así la masa sería la interacción de la partícula con el campo. Las partículas con mayor masa tendrían necesariamente mayor interacción que las de masa reducida. Pero de acuerdo con la teoría cuántica, este campo debería estar compuesto de partículas que se denominan Bosón de Higgs. Bosón porque es portadora de una fuerza y de Higgs en honor a quien propuso la existencia del campo.

Desde la antigüedad se ha sentido la necesidad de tener una explicación sobre la constitución del universo y de la materia. Empédocles desde V siglos antes de nuestra era afirmaba que todo lo existente era producto de una mezcla de agua, fuego, tierra y aire. Demócrito diría que la materia está compuesta de partículas pequeñísimas indivisibles denominadas átomos. Mucho tiempo después de ellos John Dalton diría que la materia está compuesta por átomos de diferentes masas que se combinan para formar compuestos. La indivisibilidad o no-divisibilidad del átomo sugería la existencia de varios tipos de átomos para hacer posible la diversidad del mundo circundante. Fue Joseph John Thompson quien en 1897 demuestra que el átomo es divisible y que está formado por una parte central y por una parte periférica compuesta de electrones con carga negativa. Por su parte Ernest Rutherford en 1911 daría un paso importante en la línea de la divisibilidad del átomo al plantear que éste está compuesto de dos partes, de un núcleo con carga positiva situado al centro, y la corteza donde se encuentran los electrones con carga negativa.

Bajo la premisa de la divisibilidad del átomo se da una intensa búsqueda para encontrar las verdaderas partículas elementales de la materia. Pero a la vez, surge la necesidad de un cuerpo teórico que explique el comportamiento de tales partículas. Es así como por un lado surge la física relativista y la física cuántica para explicar el comportamiento del micro mundo y del movimiento de las partículas a grandes velocidades y por otro, se descubren más partículas subatómicas hasta llegar a los quarks. Como estas partículas no pueden ser percibidas por su pequeñez, entonces su existencia se determina por sus propiedades o cualidades. De allí que aún sin tener la evidencia física de su existir, pueden ser descritas por sus características para la explicación del comportamiento de la materia a partir de cierto cuerpo explicativo. De esa forma se descubrió la antimateria y hoy el Bosón de Higgs.

La mecánica cuántica contempla dos tipos de partículas elementales. Los fermiones y los bosones. Los fermiones son partículas con spin semi-entero  y los bosones son partículas con spin entero, pero además son los responsables de transmitir las fuerzas fundamentales de la naturaleza. El spin proporciona una medida el momento angular interno de toda partícula. El modelo estándar es el cuerpo teórico explicativo del universo. Para éste modelo los bosones son cuatro: Fotón responsable de la fuerza electromagnética, Bosón W de la fuerza débil, Bosón Z de fuerza débil y Gluón de la fuerza fuerte. Y entre las partículas conjeturadas teóricamente y confirmadas en el 2013 estaba el Bosón de Higgs. Tras la comprobación de la existencia del Bosón de Higgs o Bosón B en el campo de Higgs surgieron cuatro preguntas de alta prioridad: 1) ¿Por qué el universo está hecho de materia y no de antimateria? 2) ¿Existen otras dimensiones? 3) ¿Qué es la materia oscura? y 4) ¿De qué está hecha?

Después de tres años de escudriñar de cerca el esquivo Bosón de Higgs los científicos dicen que la partícula se comporta como se esperaba y que dos experimentos que anteriormente ayudaron a confirmar la existencia de la partícula han producido mediciones más precisas sobre su decadencia y su interacción con otras partículas. Los resultados coinciden en gran medida con las predicciones del Modelo Estándar. En fin.