Hace unos días la física de partículas vivió el emocionante anuncio de la comprobación de la existencia de una partícula, un bosón el más pesado de todos, que se asemeja al de Higgs, los físicos especialistas, a pesar de las evidencias recogidas en millares de experimentos llevados a cabo en el CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), Ginebra, Suiza, dejan la puerta abierta para la comprobación final de que verdaderamente es el de Higgs u otro como el s-partícula o la impostor, aunque la precisión que se le asigna al hallazgo es de 99.99997 %.

Cientos de científicos se dieron cita en salón de actos del CERN para presenciar la declaración oficial, miles estuvieron atentos en sus laboratorios alrededor del globo para ser parte de la historia que se escribía sobre el Modelo Standard de la física de partículas establecido en los 1970, cuyo total quedaría así completo.

El Modelo Standard es el que agrupa el menor número de partículas indivisibles necesarias para constituir toda la materia que vemos del universo y en los laboratorios. Está compuesto de doce partículas: seis quarks y seis leptones; cuatro fuerzas: electromagnética, débil, fuerte y gravedad. Los quarks forman los protones y neutrones, mientras que los leptones forman los electrones y neutrinos. Con este modelo se han descrito correctamente las primeras tres de las cuatro fuerzas. Los fotones transmiten la fuerza electromagnética, similarmente los bosones W y Z transmiten las fuerzas débil y fuerte; sin embargo, hay una diferencia importante entre el primero y los dos últimos, los fotones no tienen masa, mientras que las masas de los W y Z son grandes. Matemáticamente esto plantea una inconsistencia; para resolverla hacía falta, por lo menos, otra partícula con gran masa.

Así las cosas, en 1964, el profesor Peter Higgs postuló la existencia de un campo que se extiende por todo el universo y cuando las partículas se mueven en él se cargan de masa, se denominó el campo de Higgs y las partículas que lo transmiten o producen son los bosones de Higgs. Se ha teorizado que antes de crearse el universo, todas las partículas del Modelo Standard carecían de masa y se movían a la velocidad de la luz, al ocurrir la gran explosión, el big bang, debido a los infinitos niveles de energía que se pusieron de manifiesto los bosones de Higgs que influenciaron las diferentes partículas de manera distinta y ésas adquirieron masas variadas. Una vez cargados con masa las velocidades de las partículas variaron, el universo comenzó a organizarse, se conformó la materia que hoy conocemos. Todavía queda por resolver por qué unas partículas tienen masa y otras no.

En esas circunstancias Leon Lederman, Premio Nobel de Física, da a publicación el borrador The Goddamn Particle (La Partícula Maldita), este título se debe a lo difícil que se había hecho encontrarla. Pero, el editor consideró el título ofensivo y finalmente se publicó como: “La Partícula Dios”, popularmente el bosón de Higgs comienza a conocerse con el título del libro puesto que, además, su función se asemeja a la que se le atribuye a Dios al crear el universo.

Desde 1964, la busca del Higgs se ha mantenido como uno de los objetivos principales, si no el principal, de los físicos experimentales de partículas. Todos estos años el bosón ha sido extremadamente elusivo. Dos razones son las causantes de este demorado descubrimiento; una, se requieren altísimas energías para “ver” los bosones de Higgs, niveles no disponibles hasta la construcción del Large Hadron Collider, LHC, (el gran colisionador de hadrones) en el CERN; dos, como si lo anterior fuera poco, el tiempo de vida de estas partículas es “infinitamente” pequeño, inmediatamente decae en cuatro muones.

Sea la partícula descubierta el bosón de Higgs o no, las mediciones hechas hasta ahora indican que su masa-energía es 125.3 GeV (Giga-electrón-voltios) unas 133 veces mayor que la de un protón; la misma que fue calculada para el Higgs, que está entre 125 y 126 GeV. Se da por un hecho, en consecuencia, que se ha descubierto una nueva partícula, si no es el bosón de Higos, otro bosón que prevén teorías más complejas. Si es lo último, la concepción del Modelo Standard, válido por tantos años, probablemente se derrumbaría, aun después de tantos éxitos. Se abrirían nuevas áreas de investigación, las cuales sin dudas, traerían fantásticos resultados al conocimiento del universo.

Se han hecho varios símiles para entender el mecanismo Higgs. En Inglaterra en los años de Margaret Thacher, se abrió un concurso popular para que se describiera su comportamiento; el ganador propuso que el efecto del bosón se podía visualizar en una fiesta concurrida en la que todas las personas conversan animadamente y se mueven uniformemente. Entonces, entra al salón la primera ministra Margaret Thacher y al irse moviendo por la sala, los invitados afluían a ella, esperando algún favor (masa = dinero), pero al acercarse a ella formando clusters, también aumentaban su popularidad, de esa forma el ritmo de la fiesta se alteraba, se hacía más lento, más pesado.

Finalmente, debo señalar que muchos físicos temen que si el bosón encontrado es el Higgs y se comporta como el Modelo Standard predice, hemos llegado al final de lo que los humanos podemos descubrir, porque aunque el Modelo ha tenido gran éxito y ha predicho con enorme precisión todo lo acontecido en la física de partículas, lo cierto es que parece que tiene fallos y no alcanza a explicar la materia oscura que constituye el 96% de la materia del universo. Si el bosón encontrado es el Higgs y no se pueden explicar los asuntos pendientes, sería imposible hacerlo, puesto que se requerirían energías que pudieran llegar a la escala Planck, lo cual requeriría un LHC con diámetro del tamaño del universo, un imposible.