BOSÓN DE HIGGS

¿Cómo explicar esta teoría fácilmente?

Para empezar haremos dos grupos para clasificar las partículas:

- Las partículas de materia (fermiones) son, para entendernos y pidiendo desde ya perdón a los físicos, las que constituyen la parte “sólida” de los átomos. Estas son los quarks (partículas en las quese dividen protones y neutrones) neutrinos, el electrón, el muón, y el tau.

- Las partículas de fuerza (bosones) son justo las encargadas de transmitir fuerzas entre estas partículas “sólidas”. Por ejemplo ahora se estudia que la fuerza de la gravedad existe gracias a una partícula llamada gravitón.

Esta explicación se dio durante el siglo XX. Pero a principios de los años 60 había una enorme duda por explicar: ¿Por qué algunas partículas como el fotón no tenían masa, otras como el electrón poquísima, y algunos quarks mucha?

Entonces Peter Higgs, François Englert y Robert Brout entre otros propusieron la siguiente hipótesis: al igual que un submarinista está rodeado de agua, y si desplaza la mano en vertical nota más resistencia que si la desplaza estando plana, a nivel subatómico quizás todo está permeado por un medio llamado “campo de Higgs”, que “frena” más a algunas partículas que a otras. Y cuanto más se frena una partícula por el campo de Higgs, más masa tiene. Por ejemplo, el fotón no interacciona nada con el campo de Higgs y por eso su masa es cero. Un electrón interacciona muy poco y su masa es mínima, y un quark “se frena” mucho y por eso contiene más masa. De esta manera, la masa no sería tanto una propiedad intrínseca de la partícula, como un resultado de la interacción con el campo de Higgs.

Pero; ¿de qué está hecho el campo de Higgs? Pues al igual que otras moléculas, el campo de Higgs podría estar formado por unas partículas de fuerza todavía desconocidas que llamaron “bosones de Higgs”.

Esto lo propuso de manera teórica Peter Higgs en 1964. La hipótesis tenía lógica, las matemáticas la permitían, sus colegas físicos parecían respaldarla, poco a poco se fue viendo que encajaba perfectamente con el modelo estándar, y se construyó la idea de que los bosones de Higgs podían ser los responsables de la masa.

En aquel momento no se podía demostrar que ese bosón existía, hasta la llegada del acelerador de partículas-LHC en el CERN que existió una máquina con la capacidad energética suficiente para detectarlos.

Lo que hizo el LHC para buscar el Higgs fue hacer chocar protones de frente a velocidades descomunales, con el objetivo de generar instantes de enorme energía y ver qué partículas aparecían. Las colisiones del LHC son tan brutales que por unos zzeptosegundos (10^-21 s) se reproducen las condiciones del Big Bang y se forman nuevas partículas subatómicas.

Entonces, gracias a unos enormes imanes superconductores, después del choque cada tipo de partícula sale en una dirección y con unas propiedades determinadas. Y con diferentes tipos de detectores, los físicos del LHC pueden saber qué partículas se han creado en cada colisión.

Hasta hace poco los aceleradores de partículas no podían acelerar tanto los protones como para que chocaran tan fuerte que se produjeran bosones de Higgs. Cuando hace 2 o 3 años el potencial del LHC lo permitió, los físicos empezaron el arduo camino de ir buscando el Higgs por el rango de energía que se suponía debía estar.

Tardó un poco, pero en julio de 2012 el CERN anunció haber detectado una partícula tipo bosón que parecía coincidir con la predicha de manera teórica por Peter Higgs en 1964. Se hicieron más pruebas, y en primavera 2013 confirmaron que efectivamente era el bosón de Higgs; la partícula responsable de que el resto de partículas tengan masa. Y por ello Higgs y Englert recibieron el premio Nobel.

http://blogs.elpais.com/apuntes-cientificos-mit/2013/11/qué-es-el-bosón-de-higgs-en-plan-sencillo.html