La pieza que faltaba
En una transmisión en stream, la madrugada de este miércoles (hora de México) se reunieron científicos y físicos en la sede de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), cerca de Ginebra, para el anuncio del descubrimiento más importante que ha dado la ciencia en nuestra generación: una nueva partícula subatómica que se parece demasiado al Bosón de Higgs, la pieza faltante para entender el por qué las partículas más elementales tienen masa.
Juan Antonio Zertuche
En una transmisión en stream, la madrugada de este miércoles (hora de México) se reunieron científicos y físicos en la sede de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), cerca de Ginebra, para el anuncio del descubrimiento más importante que ha dado la ciencia en nuestra generación: una nueva partícula subatómica que se parece demasiado al Bosón de Higgs, la pieza faltante para entender el por qué las partículas más elementales tienen masa.
Con una inocultable emoción y nerviosismo, Rolf-Dieter Heuer, director general de CERN, dijo al final de la presentación: “Como laico ahora diré que… creo que lo tenemos. ¿Están de acuerdo?”, seguido de una serie de aplausos, gritos y porras.
Imaginen la escena. Un auditorio repleto de los mejores físicos del mundo –incluido el invitado especial de la presentación, el físico británico Peter Higgs– que aplaudían como si su equipo favorito hubiera anotado el gol del triunfo… es buena señal, ¿no?
Y es que no es para menos. El Bosón de Higgs –también mal llamado “partícula de Dios” por los medios, contradictorio ya que Higgs es ateo– es la pieza que faltaba para completar y comprobar el Modelo Estándar de Física de Partículas, la teoría que describe a todas las partículas elementales y las interacciones que hay entre ellas. En otras palabras, luego de décadas de una intensa búsqueda, todo parece indicar que por fin dieron con la misteriosa partícula que se había mantenido como una predicción teórica por más de 50 años.
Este hallazgo ha sido posible gracias al Gran Colisionador de Hadrones (LHC, en inglés), el acelerador de partículas más grande y con mayor energía del mundo. Una máquina impresionantemente compleja que ahora es el orgullo de la investigación científica. Como su nombre lo indica, el LHC provoca la colisión de protones que son acelerados en sentidos opuestos casi a la velocidad de la luz (se alcanza hasta en un 99.99 por ciento) para que choquen entre sí.
Al chocar entre sí, los protones producen energías a escala subatómica de altísimo poder, con lo que se puede simular lo ocurrido inmediatamente después del big bang. Este hallazgo se produjo en los dos principales detectores del gran colisionador: Solenoide de Muones Compacto (CMS) y Aparato Toroidal del LHC (Atlas).
Para poder anunciar una conferencia de prensa y presentar los resultados de estos choques, los científicos tuvieron que analizar billones de colisiones de protones contra protones en el LCH. Para darnos una mejor idea, los científicos no “vieron” la generación de un Bosón de Higgs; lo que hicieron fue analizar los productos de la desintegración de lo que suponen es el Bosón de Higgs, ya que se desintegra inmediatamente después de que se genera.
En la presentación de resultados, Joe Incandela, portavoz de CMS, fue el primero en anunciarlo: encontraron un bosón de masa 125.3 GeV (+/- 0.6 GeV) con una certeza de 4.9 sigma, es decir, con una probabilidad de error mínima: una de un millón. Después, fue el turno de Fabiola Gianotti a nombre de ATLAS para corrobar que los dos experimentos fueran compatibles: encontraron la señal del nuevo bosón con una masa de 126.5 GeV a 5 sigmas, es decir, el mínimo presupuestado por los físicos para poder anunciarlo.
¿Qué es el CERN?
El CERN es la sede de la Organización Europea para la Investigación Nuclear. Fundada en 1954 y está conformada por 20 países y cuenta con la colaboración de 220 científicos de 28 países que no son miembros.
Actualmente es el laboratorio de investigación en física de partículas más importante a nivel mundial.
Algunos de los objetivos que tiene es el desarrollo de nuevas tecnologías industriales e informáticas. En sus instalaciones destaca una serie de aceleradores de partículas, tales como el LEP (Large Electron-Positron Collider, en ingles).
Uno de sus producciones más renombradas es la creación del “WWW” que deriva de World Wide Web.
De los 12 países que lo fundaron destacan Alemania, Francia, Suecia, Bélgica, Suiza y Dinamarca.
Para mayor comprensión
— Fotón: es una partícula de luz, un bosón.
— Partícula elemental: un “ente” del que no se conocen las partes que lo conforman. Antes de saberse que los átomos estaban formados por núcleo, protones y neutrones, se les consideraban “partículas elementales”.
— Modelo Estándar de Física de Partículas: se encarga de describir partículas elementales, así como de su interacción.
— Rolf-Dieter Heuer
El físico de partículas alemán es director de CERN desde 2009. En 2011 la Universidad de Liverpool le otorgó un doctor Honoris Causa; en su discurso de aceptación, habló de la necesidad de llevar la ciencia a la cultura mainstream. Hoy lo ha logrado.
— Fabiola Gianotti
La física de partículas italiana está a cargo del experimento ATLAS en CERN, simplemente el experimento más grande e importante en el mundo. Además de participar en el mayor descubrimiento de nuestra generación, se da tiempo de tocar el piano.
— Peter Higgs
Físico inglés que le da nombre a la misteriosa particula que aparentemente ha sido descubierta por los científicos de CERN. En su pared cuelgan muchos galardones científicos, pero cabe la posibilidad de que agregue el más importante de todos: el Nobel.
Científicos, de fiesta
La curiosidad del ser humano nos ha llevado a hacernos las preguntas más básicas sobre lo que nos rodea. Y la que más dolores de cabeza nos ha dado a la humanidad es la del origen de las cosas, ¿cómo surgió Todo?
Es gracias a este entendimiento de lo que antes pensábamos inexplicable, que la humanidad avanza. Aún faltan por descubrir y responder muchas otras grandes preguntas sobre lo que nos rodea, de los misterios que todavía nos esconde la naturaleza.
El trabajo científico que se está realizando en la frontera franco-suiza con máquinas incréibles, con un cruce de datos inimaginables y con la participación de investigadores de todas partes el mundo (México incluido), es el primer gran –pero a la vez pequeño– paso para tratar de entender mejor cómo se originó Todo.
En entrevistas telefónicas para Reporte Indigo, el Dr. Gerardo Herrera Corral, el divulgador científico Enrique Gánem y el Dr. Saúl Ramos-Sánchez nos comparten su emoción sobre este anuncio histórico y nos hablan también de la participación de la ciencia mexicana en éste y otros temas relacionados.
— Dr. Gerardo Herrera
Especialista del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) y participante del proyecto A Large Ion Collider Experiment (ALICE).
Participación de México
“Estamos involucrados los mexicanos y eso también a nosotros nos interesa mucho resaltarlo porque a menudo en México (…) Hemos hecho un trabajo de buen nivel, por mucho tiempo, una labor de equipo que no es común en el país”
“Estos proyectos tienen como característica principal que son proyectos internacionales, de mucho tiempo, de mucha gente, lo que le da un carácter especial a este evento”.
Las otras preguntas
“El Gran Colisionador de Hadrones se plantea otras preguntas: está estudiando la posible de dimensiones extras, más allá de las dimensiones que percibimos; la posibilidad de resolver el problema de la materia oscura, ¿por qué el Universo está hecho de materia que no vemos?”
“¿Por qué el Universo está hecho de materia y no de antimateria? Es otra de las preguntas fundamentales que se plantean los experimentos”.
— Enrique Gánem
Quizá el divulgador de ciencia más conocido en México. Pueden seguir la serie de programas/podcasts de “El Explicador” a través de los anuncios que hace en Twitter y Facebook.
Mexicanos capaces
“México se involucró en uno de los detectores, que no tiene que ver con la detección del Bosón de Higgs, pero si tiene que ver con otro asunto que está relacionado con entender mejor cómo nació el Universo”.
“La primera parte de un detector que funcionó en todo el acelerador en donde participan muchos países del mundo, fue el detector construido en México”.
“En México tenemos gente capaz de hacer ciencia al mejor nivel internacional que hay en el mundo de la física y lo mismo se puede decir de otras disciplinas. Lo único que hace falta para que México brille y brille en ciencia, y genere tecnologías que se conviertan en industrias, es apoyo”.
¿Qué sigue?
“Estas partículas permitirían abrir nuevas avenidas en el mundo de la física. Hay varias ideas bastante sabrosas y extrañas en el mundo de la física: por ejemplo la posibilidad de que existan universos paralelos, la Teoría de las Supercuerdas y así ideas espectaculares”.
— Dr. Saúl Ramos-Sánchez
Especialista en física de partículas del Departamento de Física Teórica del Instituto de Física de la UNAM. Interesado en teorías de gran unificación, modelos de la Teoría supersimétrica, supergravedad y la Teoría de las cuerdas.
La presencia de Higgs
Estuve presente de manera virtual en esta conferencia y la verdad fue emocionante saber que se encontraba el padre de este Bosón de Higgs, uno de los padres del Modelo Estándar de Partículas Elementales, se encontraba ahí para ver a su hijo nacer, para ver cómo se descubría su hijo.
Su presencia le dio un mayor peso al anuncio de la existencia de esta nueva partícula. Si bien no sabemos que es 100 por ciento comprobado que sea la partícula de Higgs que él predijo hace 40-50 años, se parece mucho. Y el hecho de que el estuviera ahí y que no tuviera ninguna objeción, le da un peso adicional a esta noticia”.
Eficiencia del LCH
Tiene un impacto científico muy fuerte el hecho de que el Gran Colisionador haya superado todas las expectativas. Básicamente a partir de que está en marcha empezó a arrojar datos de una manera descomunal, quiere decir que la ingeniería que se empleó en esta máquina fue mucho más eficaz de lo que pensábamos”.
Gran aventura
Gánem explica el CERN (video)
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Indigo en CERN
A finales de septiembre de 2008, en la edición de Piensa Indigo (PDF) publicamos un especial sobre CERN con entrevistas en video desde la frontera entre Francia y Suiza. Para conocer mejor la participación de los científicos mexicanos en el proyecto ALICE y de cómo funciona en lo general el organismo que hizo posible el hallazgo de lo que podría ser el Bosón de Higgs, consulta esta serie de videos de la mano de Enrique Ganem.
1. Detector Alice y Mexicanos en el CERN
4. CERN (Introducción al CERN)