domingo, 4 de julio de 2021

A la búsqueda del bosón de Higgs

 

Tal día como hoy 4 de julio de 2012, científicos de los laboratorios Cern -Centro Europeo para la Investigación Nuclear-  anuncian haber descubierto un bosón que se cree que es similar al ilusorio bosón de Higgs (partícula que ayudaría a explicar cómo la materia obtiene su masa) mediante el uso del Gran Colisionador de Hadrones. Se necesitaría mucha más investigación para estar más seguros de su descubrimiento, sin embargo, pudieron decir con cierta confianza que la partícula podría estar relacionada con el bosón de Higgs.

El bosón de Higgs es un tipo de partícula elemental que se cree tiene un papel fundamental en el mecanismo por el que se origina la masa de las partículas elementales.

Sin masa, el Universo sería un lugar muy diferente. Si el electrón no tuviera masa no habría átomos, con lo cual no existiría la materia como la conocemos, por lo que tampoco habría química, ni biología ni existiríamos nosotros mismos.

Para explicar por qué unas partículas tienen masa y otras no, varios físicos, entre ellos el británico Peter Higgs postuló en los años 60 del siglo XX un mecanismo que se conoce como el "campo de Higgs". Al igual que el fotón es el componente fundamental de la luz, el campo de Higgs requiere la existencia de una partícula que lo componga, que los físicos llaman "bosón de Higgs".

El bosón de Higgs o partícula de Higgs es una partícula elemental que recibe su nombre en honor a Peter Higgs, quien, junto con otros, propuso en 1964 el hoy llamado mecanismo de Higgs para explicar el origen de la masa de las partículas elementales.

El bosón de Higgs constituye el cuanto del campo de Higgs, según el modelo propuesto, no posee, carga eléctrica o color, es muy inestable y se desintegra rápidamente: su vida media es del orden del zeptosegundo. En algunas variantes del modelo estándar puede haber varios bosones de Higgs.​

Esta teoría sugiere que un campo impregna todo el espacio y que las partículas elementales que interactúan con él adquieren masa, mientras que las que no interactúan con él no la tienen. En particular, dicho mecanismo justifica la enorme masa de los bosones vectoriales W y Z, como también la ausencia de masa de los fotones. Tanto las partículas W y Z como el fotón son bosones sin masa propia. Los primeros muestran una enorme masa porque interactúan fuertemente con el campo de Higgs, y el fotón no muestra ninguna masa porque no interactúa en absoluto con el campo de Higgs.

El 4 de julio de 2012, se anunció la observación de una nueva partícula «consistente con el bosón de Higgs»; pero se necesitaría más tiempo y datos para confirmarlo. El 14 de marzo de 2013, el CERN, - Centro Europeo para la Investigación Nuclear - con dos veces más datos de los que disponía en su anuncio del descubrimiento en julio de 2012, se encontró que la nueva partícula se asemejaba aún más al bosón de Higgs.

La manera en que interactúa con otras partículas y sus propiedades cuánticas, junto con las interacciones medidas con otras partículas, indican fuertemente que es un bosón de Higgs. Todavía permanece la cuestión de si es el bosón de Higgs del modelo estándar o quizás el más liviano de varios bosones predichos en algunas teorías que van más allá del modelo estándar.​

El 8 de octubre de 2013 se concedió a Peter Higgs, junto a François Englert, el Premio Nobel de Física “por el descubrimiento teórico de un mecanismo que contribuye a nuestro entendimiento del origen de la masa de las partículas subatómicas, y que recientemente fue confirmado gracias al descubrimiento de la predicha partícula fundamental por los experimentos”

La identificación de las características de esta nueva partícula requerirá una considerable cantidad de tiempo y datos. Pero cualquiera que sea la forma que tome la partícula de Higgs, nuestro conocimiento de la estructura fundamental de la materia está a punto de dar un gran paso adelante.


 

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