LA PARTÍCULA DE DIOS

Esta partícula es la última pieza que falta en el Modelo Estándar, la teoría que describe la formación básica del universo. Las otras 11 partículas que se predecían en el modelo ya se han encontrado, y hallar el Higgs validaría el modelo. Descartarla o encontrar algo más exótico obligaría a revisar nuestra comprensión de cómo se estructura el universo.

Los científicos creen que en la primera billonésima de segundo tras el Big Bang, el universo era una gran sopa de partículas avanzando en distintas direcciones a la velocidad de la luz, sin ninguna masa apreciable. Fue a través de su interacción con el campo de Higgs como ganaron masa y, con el tiempo, formaron el universo. El campo de Higgs es un campo de energía teórico e invisible que invade todo el cosmos.

Algunas partículas, como los fotones que componen la luz, no se ven afectadas por él y por lo tanto no tienen masa. A otras las cubre, produciendo un efecto similar al de los cereales reunidos en una cuchara.

Su búsqueda comenzó a principios de los 80, primero en el ahora cerrado colisionador de partículas Tevatron del Fermilab, cerca de Chicago, y más tarde en una máquina similar en el CERN. La investigación se intensificó a partir de 2010, cuando se puso en marcha el Gran Colisionador de Hadrones del centro europeo.

¿Qué es el modelo estándar?

El Modelo Estándar es a los físicos lo que la teoría de la evolución es a la biología. Es la mejor explicación que ha encontrado la física sobre cómo se estructuran los elementos que forman el universo. Describe 12 partículas fundamentales, gobernadas por cuatro fuerzas básicas.

Pero el universo es un enorme lugar y el Modelo Estándar sólo explica una pequeña parte de él. Los científicos han identificado una distancia entre lo que podemos ver y lo que debe haber ahí. Esa distancia debe llenarla algo que no comprendemos por completo, a lo que han bautizado como "materia oscura". Además, las galaxias se van distanciando unas de otras más deprisa de lo que deberían según las fuerzas que sí conocemos.

Esta otra incógnita la explica la "energía oscura".

Se cree que la materia y la energía oscura, de las que entendemos muy poco, suponen el 96 por ciento de la masa y la energía del cosmos. Confirmar el Modelo Estándar, o quizá modificarlo, sería un paso hacia el santo grial de la física, una "teoría de todo", que incluya la materia oscura, la energía oscura y la fuerza de gravedad, que el Modelo Estándar tampoco explica. Además, podría arrojar luz sobre ideas aún más esotéricas, como la posibilidad de los universos paralelos. El portavoz del CERN, James Gillies, ha dicho que al igual que las teorías de Albert Einstein desarrollaron y construyeron sobre la obra de Isaac Newton, el trabajo que hacen ahora los miles de físicos del CERN tiene el potencial de hacer lo mismo con la obra de Einstein.

¿Cuál es el umbral para tener una prueba?

Para poder anunciar un descubrimiento, los científicos se han marcado el objetivo de certidumbre que llaman "5 sigma". Esto significa que hay una o menos de una entre un millón de que las conclusiones de los datos recogidos del acelerador de partículas sean el resultado de un error estadístico. Los dos equipos que buscan el Higgs en el CERN, llamados Atlas y CMS, ahora tienen el doble de datos que les permitieron anunciar "fascinantes atisbos" del Higgs a finales de año y esto podría llevar sus resultados al otro lado de ese umbral de la prueba.

PROPIEDADES

Muchas de las propiedades del bosón de Higgs, tal y como se describe en el modelo estándar, están totalmente determinadas. Como su nombre indica, es un bosón, tieneespín 0 (lo que se denomina un bosón escalar). No poseecarga eléctrica ni carga de color, por lo que no interacciona con el fotón ni con los gluones. Sin embargo interacciona con todas las partículas del modelo que poseen masa: los quarks, los leptones cargados y los bosones W y Z de la interacción débil. Sus constantes de acoplo, que miden cuan intensa es cada una de esas interacciones, son conocidas: su valor es mayor cuanto mayor es la masa de la partícula correspondiente. En la versión original del modelo estándar, no se incluía la masa de los neutrinos ni, por tanto, una interacción entre estos y el Higgs. Aunque ésta podría explicar la masa de los neutrinos, en principio su origen puede tener una naturaleza distinta. El bosón de Higgs es además su propia antipartícula.El modelo estándar no predice sin embargo la masa del Higgs, que ha de ser medida experimentalmente; tampoco el valor de algunos parámetros que dependen de ésta: las constantes de acoplo del Higgs consigo mismo –que miden cuan intensamente interaccionan dos bosones de Higgs entre sí– o su vida media. En primera aproximación, la masa del Higgs puede tomar cualquier valor. Sin embargo la consistencia matemática del modelo estándar impone cotas inferiores entre 85 y 130 GeV/c2, y cotas superiores entre 140 y 650 GeV/c2. Los experimentos llevados a cabo en los aceleradores LEP y Tevatron, y posteriormente en el LHC, han impuesto cotas experimentales para el valor de la masa del Higgs –siempre asumiendo el comportamiento del modelo estándar–. En julio de 2012 los dos experimentos del LHC efectuando búsquedas del Higgs, ATLAS y CMS, presentaron resultados que excluyen valores de la masa fuera del intervalo entre 123–130 GeV/c2 según ATLAS, y 122,5–127 GeV/c2 según CMS (ambos rangos con un 95% de nivel de confianza). Además, anunciaron el descubrimiento de un bosón con propiedades compatibles con las del Higgs, con una masa de aproximadamente 125–126 GeV/c2. Su vida media con esa masa sería aproximadamente 10−22 s, una parte en diez mil trillones de un segundo.