THE GODDAMN PARTICLE.

THE GODDAMN PARTICLE

Entre ayer y hoy ha ocurrido algo realmente histórico para la Física, la Ciencia en general y para el entendimiento y conocimiento humano hasta donde es, por ahora, posible. Parece ser que se ha logrado detectar la existencia de la partícula más buscada El bosón de Higgs.

Voy a intentar, con ayuda de información y de mis pocos conocimientos, elaborar una entrada que explique lo más sencillamente posible ,pero con cierto rigor, lo que es esta partícula y el por qué es tan importante su descubrimiento además de por qué tiene ese curioso nombre de La partícula de dios.

Comienzo exponiendo previamente conceptos que , creo, son necesarios .

-¿De qué está formada la materia?

De átomos. Los átomos poseen un gran núcleo central compuesto de Protones y Neutrones y a su alrededor orbitan los Electrones.

-¿De qué están formados los protones y neutrones?

De partículas más pequeñas llamadas quarks.: Hay seis tipos de quarks que se llamaron de la siguiente manera: el quark” arriba”, el quark  “abajo” , el quark “encanto”, el quark “extraño”, el quark “cima” y el quark “fondo”.

Cada protón está formado por 2 quarks “arriba” y 1 quark “abajo” y cada neutrón por 1 quark “arriba” y 2 quarks “abajo”

-¿De qué están formados los electrones?

Los electrones son Partículas elementales, esto quiere decir que no se pueden dividir más.

Bien, pues estas partículas tienen masas muy diferentes y no se entendía bien el por qué de la diferencia tan enorme de masas entre ellas.  Alguno de los quark ( por ejemplo el cima) pesa 350.000 veces más que un electrón, más o menos la diferencia de peso que hay entre un boquerón y una ballena.

En 1964 , el físico inglés Peter Higgs, junto con otros físicos propuso la siguiente teoría: Todo el espacio está relleno de un campo (  que no podemos ver) pero que interacciona con las partículas fundamentales. El electrón interactúa poco con ese campo y por eso tiene una masa tan pequeña. El quark “cima” interacciona muy fuertemente con el campo y tiene una masa mucho mayor.

Para comprender algo mejor y siguiendo con el ejemplo del boquerón y la ballena, siendo el agua el campo de HIggs, La ballena es muy grande , tiene mucha agua alrededor y por eso se mueve más despacio .

En definitiva la teoría de Higgs nos dice que la masa de todas las parículas está originada por un campo que llena todo el Universo y predice que si se agita produce  perturbaciones que darían lugar a una partícula a la que llamaron el Bosón  de Higgs. Es decir, para comprobar esa teoría se necesita encontrar una partícula asociada al campo de Higgs : El llamado “bosón de Higgs”portador de fuerzas e interacciones  que formarían  la materia.

-¿Por qué es tan difícil observar el bosón de Higgs?

Al intentar detectarlo se plantean dos problemas importantes:

1-. Para generar un bosón de Higgs hace falta muchísima energía. Para ello se han construido enormes aceleradores de partículas en Suiza y EEUU.

2.- Una vez producido se desintegra muy rápidamente , realmente se desintegra antes de que se pueda observar. Solo se pueden medir los “residuos” que deja.

Dos problemas de una gran complejidad en los que se ha estado trabajando varias décadas.

-¿Cuándo se sabe si se ha encontrado?

En la Física de partículas el concepto de observación se define estadísticamente en términos de desviaciones estándar o “sigmas” que indican la probabilidad de que un resultado experimental se deba a la casualidad en vez de ser un efecto real. Para conseguir una mayor significación estadística , y por tanto aumentar las probabilidades de observación , los experimentos necesitan analizar muchos datos. El LHC( acelerador de Hadrones) genera unos 300 millones de colisiones por segundo , por lo que la cantidad de datos a analizar es ingente.

Si una medida tiene cinco sigmas de nivel de certeza se habla de “OBSERVACIÓN” , se han obtenido 4,9999 en relaciçon con el bosón de Higgs, así que parece que sí que se ha descubierto.

-¿Qué ocurrirá ahora?

La detección del bosón de Higgs es solo el comienzo de nuevas aventuras. Todavía quedan muchos enigmas por resolver a los que este descubrimiento puede ayudar: ¿qué es la materia oscura? ¿cómo formular una teoría cuántica de la gravedad? ¿los quarks son realmente partículas elementales o tienen una subestructura? …

La física de partículas ha proporcionado beneficios indirectos para la Medicina, la informática, la industria o el medio ambiente. Técnicas de diagnóstico por imagen como la resonancia magnética, los PET( Tomografía por emisión de positrones) y haces de partículas como tratamientos contra el cáncer tienen su base en ella.

Así que bienvenido seas Boson deHiggs.

-.¿Por qué se le llama la Partícula de dios?

Es una anécdota muy curiosa. En los años 90 , Leo Lederman, Premio Nobel, decidió escribir un libro sobre divulgación de la física de partículas. .En su texto Lederman se refería al bosón como “The Goddamn Particle” ( La partícula puñetera) por lo difícil que resultaba detectarla.

El editor del libro decidió cambiar el término  “The Goddamn Particle” por “The God Particle” y así se convirtió en la partícula de dios…

Un abrazo.

CARMEN FABRE

FUENTES: A.Sicilia, P. Biosca, blogs Principia Marsupia, Amazings, Diario El Público, J.Armentia y mi experiencia personal.