Fallece Peter Higgs: padre de la Teoría de la partícula de Dios.

El 4 de julio de 2012, los expertos en el Gran Colisionador de Hadrones informaron que habían descubierto la pieza final de un rompecabezas que había estado sin completar durante 48 años.

La pieza que se descubrió es una partícula del mundo subatómico y es uno de los bloques elementales que componen todo lo que conocemos. El Gran Colisionador de Hadrones es la máquina más grande y compleja que jamás se haya construido.

El objeto descubierto es el bosón de Higgs, y la confirmación de su existencia es uno de los mayores éxitos de la física contemporánea.

El descubrimiento del bosón de Higgs completa el Modelo Estándar, que describe el conjunto de partículas elementales que componen todo lo que conocemos, así como las fuerzas que interactúan entre ellas para que funcionen como piezas de Lego que se ensamblan.

La hazaña del Gran Colisionador de Hadrones fue la culminación de un viaje que comenzó en 1964 con la publicación de la teoría del físico británico Peter Higgs que sugería que el bosón debía existir.

Higgs afirmó que el bosón era "la única idea inteligente" que tenía y al principio pensó que su teoría era solo una serie de cálculos inútiles.

Sin embargo, lo que en realidad sucedió fue que la partícula que el colisionador teorizó y luego confirmó que existe, cambió la forma en que entendemos nuestro universo.

El físico quien falleció este martes 9 de abril a los 94 años de edad; ganó el Premio Nobel de Física en 2013 por una idea única y positiva, pero paradójicamente, le arruinó la vida.

En una charla que se llevó a cabo en 2022, cuando se cumplieron diez años de la comprobación del Bosón de Higgs, dos expertos explicaron cómo esta pequeña partícula nos ayuda a responder dos preguntas fundamentales que plantea la humanidad: ¿de dónde venimos y de qué estamos hechos?

El Modelo Estándar.

Desde hace mucho tiempo, se creía que los átomos eran las partículas más básicas de lo que todo está hecho.

Luego descubrimos que esos átomos en realidad están hechos de partículas aún más pequeñas: protones y neutrones que conforman el núcleo del átomo y electrones que orbitan el núcleo.

Hoy en día, sin embargo, tenemos conocimiento de que incluso esos protones y neutrones se pueden fragmentar en partículas aún más pequeñas.

Se han identificado 17 partículas esenciales que, debido a las fuerzas que las afecta, forman el universo que conocemos.

El Modelo Estándar es ese conjunto de 17 partículas y fuerzas; los fermiones y los bosones son las dos principales familias de estas partículas.

Todo el universo está construido a partir de fermiones. Son como piezas de Lego que se combinan para formar distintos átomos. Hay doce fermiones, cada uno de los cuales está dividido en seis quarks y seis leptonos. En otras palabras, todas las cosas que conocemos son combinaciones de quarks y leptones. En términos generales, todo lo que observamos está compuesto por fermiones.

Los bosones son las partículas que llevan las fuerzas que hacen que los fermiones interactúen. Cada uno de los cinco tipos de bosones transporta una de las tres fuerzas fundamentales que hacen que la materia interactúe:

El gluón que lleva la fuerza fuerte que une a los quarks;

El bosón W y el bosón Z, que llevan la fuerza débil, que hace que el núcleo de un átomo se desintegre y forme otro átomo.

Los fotones transportan la fuerza electromagnética.

Además, existe una cuarta fuerza, posiblemente la más conocida de todas: la gravedad.

La gravedad a nivel subatómico es tan débil que su impacto puede ser ignorado. Como resultado, no es parte del Modelo Estándar.

De esta manera, tenemos casi completado el modelo estándar: el universo está conformado por la familia de fermiones y la familia de bosones, pero aún falta el quinto bosón.

¿Cuál es la definición del bosón de Higgs?

De las 17 piezas del Modelo Estándar, ya hemos visto 12 fermiones y 4 bosones.
El bosón de Higgs es el único componente que falta para completar el modelo; es esencial para responder a una pregunta fundamental: las partículas como los quarks y los leptones tienen la masa que componen la materia. Sin embargo, ¿de qué manera obtienen la masa esas partículas?

El campo de Higgs, un entorno invisible que cubre todo el universo y da masa a las partículas que navegan en él, es la respuesta.
Los bosones de Higgs se encuentran en el campo de Higgs, el cual es responsable de untar de masa las partículas que componen la materia.
Frank Close, profesor emérito de Física Teórica en la Universidad de Oxford, afirma que:  "el descubrimiento del bosón de Higgs demostró que todos estamos inmersos en algo extraño llamado campo de Higgs".

Según Close, quien escribió el libro " Elusivo: cómo Peter Higgs resolvió el misterio de la masa”, "así como los peces necesitan estar inmersos en el agua, nosotros también necesitamos el campo de Higgs “.

Peter Higgs fue el primero en teorizar la existencia de ese campo en 1964 y también el primero en predecir que debía existir una partícula asociada con él.

Sin embargo, solo en el año 2012 se logró descubrir que esa partícula, conocida actualmente como el bosón de Higgs, se encuentra fuera de la teoría gracias al Gran Colisionador de Hadrones.

Importancia del descubrimiento.

Saúl Noé Ramos Sánchez, quien trabaja en el Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México, destaca tres momentos importantes que contribuyeron al hallazgo del bosón de Higgs y a nuestra comprensión del universo:

Nos brindó una comprensión completa de las partículas elementales que conforman nuestro cuerpo.

Según Ramos Sánchez, se ha logrado finalmente comprender todas las partículas que conforman nuestros átomos, incluyendo sus relaciones con otras partículas.
Se descubrió que una partícula era distinta a las demás.

El bosón de Higgs es responsable de ciertas interacciones que nos permiten conocer la masa de estas partículas, ya que no se parece ni a los electrones ni a los protones.

Por lo tanto, el bosón de Higgs es el componente esencial que nos revela por que las otras partículas son como son.

La teoría más precisa ha sido desarrollada.

Según Ramos Sánchez, el Modelo Estándar es "la teoría más precisa que ha desarrollado la humanidad".

Según el profesor, Close tiene una opinión similar: "con algunas pequeñas excepciones, explica muy bien todo lo que vemos".

Futuro.

Los expertos están de acuerdo en que desde el 4 de julio de 2012, no se ha producido ningún otro descubrimiento significativo en el campo de la física de partículas.

En el Gran Colisionador de Hadrones y en Fermilab, otro acelerador de partículas en Estados Unidos, se han realizado experimentos recientes que han revelado indicios de lo que podría ser una nueva partícula o una nueva fuerza que hasta ahora no se había descubierto, de ser así, podría generar críticas al Modelo Estándar.

Pero los resultados de estos experimentos no son definitivos.
Ramos Sánchez afirma que el Modelo Estándar es el más sólido después del hallazgo del bosón de Higgs.

Sin embargo, es cierto que el Modelo Estándar no puede responder muchas preguntas: no aclara por qué hay más materia que antimateria en el universo o por qué la expansión del cosmos se está acelerando.

También hay un gran vacío: no logra incorporar la gravedad.

Se han desarrollado numerosas teorías sobre algunos de estos enigmas, sin embargo, ninguna proporciona una respuesta definitiva, sin embargo, los expertos afirman que esto no implica que el Modelo Estándar sea incorrecto.

Experimento matemático.

De acuerdo con Close, quien lo entrevistó durante muchos años para crear su biografía, Higgs afirmó que el bosón era "la única idea genial que jamás he tenido".
Según Close, al principio Higgs creía que su descubrimiento era algo "totalmente inútil".

Pensaba que había conseguido un truco matemático básico que en teoría le permitiría aumentar la masa a los fotones.

Durante su carrera, escribió solo doce estudios, de los cuales solo tres tuvieron alguna relevancia y estaban relacionados con el bosón de Higgs. Según Close, los demás eran irrelevantes.

"Y después de eso tampoco siguió trabajando en ello, no hizo prácticamente nada más en ese sentido", dice el profesor. Fueron otras personas quienes tomaron sus ideas y siguieron construyendo conocimiento sobre ellas y estimularon todo el entusiasmo que llevó a la construcción del Gran Colisionador de Hadrones.

"Higgs cambió la idea de cómo funciona el universo, y es la única cosa que hizo en toda su vida", dice Close.

Después del papel.

En 1964, Higgs no era el único que estaba trabajando en la idea de la existencia del campo de Higgs que hoy conocemos.
Otros investigadores realizaban investigaciones en ese sentido al mismo tiempo.

Sin embargo, Higgs fue el único en darse cuenta de que su idea matemática era verdadera, es decir, que de verdad estaba presente en la naturaleza y no era solo un truco para resolver problemas teóricos.

Close afirma que su ingenio matemático presupone la existencia de algo extraño, lo que se conoce como campo de Higgs.

"Por lo tanto, si ese campo es verdadero, deberíamos poder detectarlo, y el método para detectarlo debería ser lo que se conoce actualmente como el bosón de Higgs".

"Mi vida se arruinó".

Después de que el Gran Colisionador de Hadrones confirmara la existencia del bosón de Higgs en 2012, era muy claro para la comunidad científica que Higgs sería el ganador del Premio Nobel de Física en 2013.

Higgs sabía que era el preferido y, por lo tanto, decidió desaparecer el 8 de octubre de 2013, cuando se esperaba el anuncio importante.

Salió de su casa, tomó un autobús a un pueblo cercano y se refugió en un bar para beber una cerveza.

En una de sus entrevistas, Close cuestionó a Higgs sobre el efecto de haber recibido el Premio Nobel.

Higgs le dijo: "Me arruinó la vida".

"Mi existencia relativamente pacífica se terminó, no disfruto este tipo de publicidad, mi estilo es trabajar aislado y, ocasionalmente, tener una idea brillante", continuó el físico.

La forma en que se comporta justifica su huida el día en que se anunció el Premio Nobel.; de acuerdo con Close, sin embargo, la acción de esconderse tuvo el efecto opuesto al que Higgs esperaba.

"¿Qué es más atractivo para un periodista?" ¿Un hombre que obtiene el Premio Nobel y está disponible para entrevistarlo, o alguien que desaparece?

Cuando se publicó por primera vez esa nota en 2022, Peter Higgs vivía retirado en Edimburgo, Escocia.

Vivía en un edificio sin ascensor, con 84 escalones para llegar a la calle, y no usaba internet, solo el teléfono.

Todo eso demostró a Close lo elusivo que era Peter Higgs, tan intrincado como el famoso bosón que se escondió durante muchos años antes de aparecer ante nosotros y cambiar para siempre la percepción del universo.

Fuentes:

Ámbito, BBC NEWS Mundo, NMás, euronews.