La "partícula de Dios" tiene una masa precisa ahora

Por Faisal Khan.  31 de oct de 2019

Traducido Por L. Domenech

El bosón de Higgs o la infame "partícula de Dios" ha sido quizás uno de los mayores descubrimientos de nuestro tiempo. La noticia se extendió como la pólvora cuando la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) anunció su detección en 2012, utilizando el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Entonces, ¿qué pasa con toda la emoción en torno al descubrimiento del bosón de Higgs?

Para entender un poco mejor el concepto de partícula de Higgs, repasemos rápidamente las fuerzas de la naturaleza. De acuerdo con el modelo estándar de física de partículas, hay cuatro fuerzas en la naturaleza: gravedad, electromagnetismo, fuerzas nucleares fuertes y débiles. Experimentamos los dos primeros a diario, mientras que el tercero es la fuerza de unión entre los átomos y el cuarto permite la fusión de los átomos de hidrógeno que eventualmente dan energía al sol.

Esta misma fuerza débil puede convertir el quark up en un quark down y viceversa. Los quarks son básicamente partículas subatómicas que forman protones y neutrones, donde el primero se compone de dos quarks arriba y un quark abajo y el último se compone de un quark up y dos quarks down (figura siguiente). Por lo tanto, el bosón de Higgs se considera la última pieza del rompecabezas.

La teoría actual de la física de partículas que explica el funcionamiento del universo tiene sus deficiencias: no puede explicar la energía oscura y la materia oscura que constituyen más del 95% del universo conocido. Sin embargo, ofrece la mejor explicación que tenemos. Para mejorar esta comprensión básica, el CERN se esfuerza por realizar experimentos que puedan ofrecer conocimientos sobre lo inexplicable.

Estructuras de átomos, nucleones, electrones y quarks según el modelo estándar de física de partículas (Imagen: CERN)

Solo quería aclarar la idea errónea de nombrar a la partícula de Higgs a la que comúnmente se hace referencia como la "partícula de Dios" en los medios. Casi nadie en la comunidad científica lo llama más que el bosón de Higgs. Comenzó con la hipótesis de la partícula que originalmente propuso Leon Lederman en su libro "The Goddamn Particle".

El editor sugirió que este nombre podría hacer que el libro perdiera ventas, por lo que sugirió una alternativa como "La partícula de Dios", que finalmente acordó Lederman. Entonces, todos los que pensaron que la partícula se llamaba debido a su origen divino o algo así, están lamentablemente equivocados. Sin embargo, los autores que originalmente plantearon la idea terminaron obteniendo el Premio Nobel de Física 2013, después del descubrimiento de la partícula en 2012.

Volviendo a la partícula en sí, llama mucho la atención, siendo la partícula elemental final predicha por la teoría actual de la física de partículas y también porque bosón en el nombre se refiere al campo de Higgs que se extiende uniformemente en el universo. El campo de Higgs básicamente proporciona masa a otras partículas fundamentales, como quarks y leptones cuando interactúan con el campo.

El bosón de Higgs medía entre 125 y 126 Gigaelectronvoltios (GeV) cuando se detectó por primera vez en 2012. Desde entonces, los científicos han estado refinando su técnica y tomando medidas para obtener una medida precisa de su masa. Con la colaboración entre ATLAS (Aparato LHC toroidal) y CMS (Solenoide de muón compacto), los investigadores ahora han encontrado un número más preciso para la masa en 125,35 GeV, con un factor de incertidumbre del 0,1%.

La nueva medición de masa se basa en los cálculos realizados en el LHC entre 2011 y 2016. Se combinaron múltiples observaciones para alcanzar este resultado, ya que el bosón de Higgs es muy inestable y se divide en partículas más ligeras como bosones Z, leptones y fotones al azar.

Aunque la nueva medición no es innovadora de ninguna manera, proporciona una mayor comprensión de la partícula de suma importancia y las limitaciones actuales del modelo de física. Más importante aún, esto eventualmente conducirá a una mejor comprensión de cómo funciona el universo.

Los hallazgos detallados se han publicado en CMS Collaboration.

El artículo se puede leer en su versión original en inglés en Medium/Technicity