Esta madrugada, el Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) reveló algunos de los resultados de los programas ATLAS y CMS, dos proyectos científicos con un objetivo común: encontrar el elusivo bosón de Higgs.
Los resultados fueron los que se venían comentando hace algunos días: se descubrió una nueva partícula "consistente con el bosón de Higgs", con una seguridad de 5 sigma. Si bien la frase ya entrega algo de información, todavía quedan algunas dudas de su significado.
¿Qué es el bosón de Higgs?
Es una partícula derivada del modelo estándar de la física de partículas, necesaria para que este modelo y los cálculos de la ciencia subatómica calcen. Hasta hoy, era una partícula "teórica", es decir, nunca antes vista, pero los resultados entregados por el CERN cambian el panorama.
Según Claudio Falcón, docente del departamento de física de la Universidad de Chile, el bosón de Higgs en sí es la "consecuencia de un mecanismo que puede entregarle masa a partículas fundamentales", es decir, el producto entre la interacción de dos partículas fundamentales.
Su historia se remonta a mediados del siglo XX, cuando el físico Philip Warren Anderson creó un modelo que podría describir cómo darle masa a las partículas. Algunos años después, Peter Higgs, junto a otros cinco científicos, notaron que podía ser aplicado al modelo estándar, que "decía cosas que no podían ser, faltaba algo, faltaba un mecanismo para generar masa". Así, tras unos ajustes, crearon el "mecanismo Higgs", una parte clave del modelo estándar de física de partículas.
Según publicó el CERN, hay una certeza de 5 sigma de que la partícula anunciada hoy sea efectivamente el bosón de Higgs. "En la física de partículas se quiere decir con la mayor certeza posible que las mediciones son lo que dicen ser, y el corte es 5 sigma. Esto significa que la confianza en el resultado es cinco veces mayor que la desviación estándar típica del error. En términos prácticos significa tener un 99,99993% de confianza de que lo que se vio es una nueva partícula, que puede ser el bosón de Higgs. Es brutalmente confiable", asegura Falcón.
La concordancia con el modelo
Según las estimaciones del modelo estándar, el bosón de Higgs es visible por una fracción minúscula de tiempo, por lo que lo que se está haciendo es buscar una partícula que cumpla ciertas características que cumplen con el modelo. "¿Cómo sabes que esto es lo que buscas? Porque tiene características conocidas. En este caso, se estudia cómo decae la partícula", explica el docente de la Universidad de Chile.
El decaimiento, lo que se analiza en la mal llamada "partícula Dios" (el concepto original era "goddamn particle", partícula maldita, y fue cambiado por un editor a "God particle", partícula Dios), es lo que pasa con ella después del breve periodo de tiempo en el que es visible. Lo que podían observar los equipos de ATLAS y CMS era la desintegración de Higgs en dos bosones Z o en dos fotones. "Estos no son los únicos ‘caminos’ para la partícula, podría haber otros más exóticos".
Esto lleva a la posibilidad de que no exista sólo un bosón de Higgs, sino que sean varios. Por esto, la tarea actual es "caracterizar qué tipo de decaimiento tiene para ver qué tipo de bosón de Higgs sería".
La posible existencia de más partículas, sumado al hecho de que su masa sería menor de la esperada (125 GeV, comparado con un rango que iba entre 115 y 180 GeV), podrían generar algunos cambios en el modelo estándar. "Probablemente ahora se va a ver cuál es la estructura fina, cuál es el detalle de la interacción de las partículas. De todas formas, esto iba a ser bueno si lo pillaban o no, porque de las dos maneras va a generar nueva física y nuevos desafíos", asegura Falcón.
