¿El bosón de Higgs es real? [TG]

Fuente de Traducción: The Guardian [TG] – Artículo original en inglés de Ian Sample

Existen rumores que afirman que los científicos del CERN finalmente han vislumbrado el tan largamente buscado bosón de Higgs. He pedido a algunos científicos que compartan su opinión sobre esta esquiva entidad.

Poco después de que Rolf-Deiter Heuer, el director general del CERN, enviase un e-mail al personal sobre un seminario acerca de la partícula más buscada en los tiempos modernos para el próximo Jueves, los blogs de los físicos han comenzado a llenarse con rumores relacionados con la posibilidad de que el laboratorio tal vez haya conseguido encontrar el bosón de Higgs.

La semana pasada escribí que los directores de los dos grupos que trabajan en los detectores del Atlas y el CMS del Gran Colisionador de Hadrones darían estas charlas. Hecho bastante significativo, ya que normalmente son investigadores subalternos los que presentan las novedades relativas a dicha partícula.

Hace un mes los científicos del laboratorio anunciaron que si dicha partícula existiese, debería poseer una masa que se encontrase entre los valores 114 y 141 GeV (gigaelectronvoltios), donde un GeV equivale aproximadamente a la masa de un protón, una partícula subatómica que se encuentra en los núcleos atómicos.

Algunos blogs, incluyendo viXra y Not Even Wrong(de Peter Woit), han publicado el rumor de que los equipos del Atlas y el CMS encuentran señales de algo parecido al bosón de Higgs alrededor de los 125GeV, aunque dicen que la prueba no tiene suficiente fuerza como para clamar un descubrimiento de manera oficial.

Si los rumores son ciertos y preceden a un descubrimiento, esto significa que el bosón de Higgs pesa tanto como dos átomos de cobre. Esto encaja a la perfección con la teoría conocida como “supersimetría”, que aporta a los físicos una manera de unificar las cuatro fuerzas de la naturaleza conocidas, una hazaña que frustró a Einstein hasta el día de su muerte.

Dejando los rumores a un lado, cuando el seminario fue anunciado (y antes, por tanto, de que los rumores salieran a la luz) pedí a algunos físicos que compartiesen con nosotros, en un par de frases,  su opinión acerca de qué aporta la masa a las partículas fundamentales. ¿Es la versión más simple del mecanismo de Higgs el que nos provee el conocido como Modelo Estándar del Bosón de Higgs? ¿Es un modo más complejo del campo de Higgs? ¿O es algo completamente diferente? Esperaba que las respuestas mostrasen la riqueza del espectro de sus puntos de vista.

La mayoría respondieron. Algunos se limitaron a responder con un par de frases. Algunos incluían lenguaje técnico, cosa que supongo que era inevitable. Un ganador del premio Nobel dijo que el bosón de Higgs no existe. Otro respondió con un pequeño poema humorístico de cinco líneas (limerick).

Antes de pasar a la lista de respuestas, os proporciono una pequeña base: El mecanismo de Higgs describe un campo invisible que, se dice, dividió una fuerza en dos poco después del nacimiento del universo. Concretamente, dividió una antigua fuerza “electrodébil” en la fuerza electromagnética y las fuerzas débiles que se aprecian a día de hoy. Estas últimas se pueden observar en los procesos de descomposición radioactiva, y están involucradas en la creación de la luz solar.

El campo de Higgs divide la fuerza electrodébil proveyendo de masa a las partículas que portan la fuerza débil (los bosones “W” y “Z”) y dejando sin masa a aquellas que portan la fuerza electromagnética (los fotones). El bosón de Higgs es la partícula atómica asociada al campo de Higgs.

La versión más simple del bosón de Higgs se describe como el Modelo Estándar, un grupo de ecuaciones que explica cómo las partículas conocidas interactúan entre ellas. Hay muchas versiones más complejas de pensamiento. Desmentir algunas de ellas podría llevar hasta diez años de acuerdo con Matt Strassler, un físico de la Rutgers University, Nueva Jersey.

Un dato más: El campo de Higgs, en caso de ser real, es responsable tan sólo de una pequeña parte de proporción de la

 masa. Alrededor de un 98% de la masa de los objetos proviene de la energía acumulada en las partículas que conforman un núcleo atóm

ico, por ejemplo: los quarks que se encuentran ligados mediante gluones dentro de los protones y neutrones. Se supone que el campo de Higgs aporta

He aquí las respuestas de algunos de los físicos (el resto pueden encontrarse en inglés en el documento original): 

Shelly Glashow, Universidad de Boston. Premio Nobel de física en 1979

“Dijeron que cuando el Colisionador funcionase

El esquivo bosón pronto pordían ver

Muy pronto sabremos

Si el CERN lo encuentra este año

Pero es algo por lo que yo no apostaría demasiado”

(Originalmente se trata de un limerick; breve poema humorístico. Para su comprensión en español pierde la rima, pero quien lo desee puede encontrar la versión original en link de la fuente de la traducción) 

Frank Wilczek, MIT. Premio Nobel de física en 2004

El mecanismo de Higgs para generar masas es extremadamente atractivo y no tiene competición real. Más allá de esto hay poca certeza.  Una pequeña implementación de supersimetría, tal vez mejorada con partículas ultra-débiles que interaccionan entre sí, sea lo más posible. Así que querría unas cuantas partículas de Higgs, Higgsinos, algunas cosas fantasmagóricas y un pony”.

(Nota: Un Higgsino es un compañero supersimétrico de un bosón de Higgs) 

Lisa Randall, autora de “Knocking on Heaven’s Door” (“Llamando a las Puertas del Cielo”), Harvard

“Es difícil pensar en alternativas que sean teóricamente consistentes y con todo observado hasta la fecha que no impliquen el mecanismo de Higgs, el proceso de perturbar una “carga” a través del vacío. Las partículas elementales interactúan con esta “carga” y adquieren masa. Esto no significa que esté necesariamente claro, de todas formas, qué es responsable de esta “carga” en primera instancia y esto es lo que determina lo que se verá en los experimentos.

Sigo pensando que la respuesta más probable es un bosón de Higgs ligero convencional. Pero cuando al preguntárseme en una conferencia que cuáles eran las probabilidades, me sorprendí a mí misma contestando que el 70%. Incluso he apostado bombones basándome en esas probabilidades. Si no fuera cierto, supongo que un bosón de Higgs más pesado hecho de más componentes fundamentales podría ser la respuesta.” 

John Terning, Universidad de California, Davis

“Sabemos que las fuertes interacciones de quarks y gluones proveen la mole de la masa del protón; Sospecho que hay algunas nuevas partículas (fuertemente interactivas) que proveen de masa a las partículas fundamentales. La posibilidad más espectacular es que estas nuevas partículas sean los monopolos magnéticos predichos por Paul Dirac”. 

Martinus Veltman, Universidades de Michigan y Utrecht. Premio nobel de física en 1999

“Estás equivocado acerca de la búsqueda de Higgs en el CERN. La máquina funciona con la mitad de su energía hasta ahora, y nadie espera (respecto a la partícula de Higgs) ningún resultado relevante. Después del apagón (En 2013) la máquina irá aumentando en energía gradualmente, y si todo va bien (esto no es algo trivial), entonces en más o menos medio año la energía de la máquina alcance el valor para el que fue diseñada y tal vez entonces se obtengan resultados relevantes. Si estás pensando en la semana que viene te equivocas. Por supuesto, ¡nunca sabemos que sorpresa depara la naturaleza…! Esa es mi opinión, que no hay bosón.” 

Philip Anderson, Universidad de Princeton. Premio nobel de física en 1977

“Dudo que si las opiniones de alguien que piensa en estos temas, digamos, cada treinta años o algo así, pueda tener mucha relevancia. He estado ocupado. Pero la última vez que pensé en ello me di cuenta de que a) el mecanismo de Higgs (-A) encaja demasiado bien como para ser falso, pero b) debe estar incompleta, porque no existe una manera adecuada de registrar la energía en el vacío”.

(Nota: Básicamente, Anderson describió el mecanismo de Higgs en 1962, dos años antes de que Higgs y otros cinco físicos publicaron la teoría)

Traducción de: Ester Rodríguez Estupiñán

Hablando de Ciencia