En pocos días arrancará el gran colisionador de hadrones, el acelerador de partículas más grande del mundo. Con él se intenta comprobar la existencia del bosón de Higgs, pieza faltante en el puzzle de la física de partículas.

Está casi todo listo para esta cita a ciegas. El lugar es un tranquilo valle suizo donde el hombre pretende encontrarse con la "partícula de Dios", un nombre sin dudas tan arrogante como provocativo para esta misteriosa y huidiza componente subatómica que quizá ni siquiera acuda a la cita y deje plantado a su pretendiente o, mejor dicho, a los miles de científicos que promiscuamente la pretenden y forman parte del proyecto.

"Bosón de Higgs" o "partícula Higgs" son los nombres de pila de este elemento que el científico Peter Higgs predijo hace más de cuarenta años en la Universidad de Edimburgo. Con su teoría trató de explicar por qué las partículas fundamentales como los electrones obtienen su peso si, según leyes muy básicas de la naturaleza, no deberían pesar nada. ¿De dónde viene su masa? ¿Y por qué las diferentes partículas elementales tienen distintas masas?

El HLC (gran colisionador de hadrones) es una máquina gigantesca que trata de comprobar su existencia y está enterrada a 100 metros de profundidad en aquel valle sobre la frontera suizo-francesa. Es un túnel de tres metros de diámetro que forma un anillo de 27 kilómetros de circunferencia plagado de cables, imanes, tuberías y escaleras al mejor estilo de una gigantesca nave interplanetaria. El HLC es el anillo donde se van a acelerar dos haces de protones casi a la velocidad de la luz en dos circuitos paralelos que van a girar en sentido contrario. Los haces serán acelerados por medio de ondas eléctricas y correrán dentro de 1.600 imanes de 30 toneladas cada uno que serán los que les impongan a los haces, a pura fuerza bruta magnética, la dirección circular. La necesidad de que esta curvatura sea lo más leve posible es lo que llevó a que el circuito tuviera 27 kilómetros de longitud.

Cuando la velocidad sea la adecuada, se va a hacer que los haces de protones confluyan en un punto y choquen. Esta explosión va a generar una cantidad de energía y temperatura como no ha existido desde los primeros momentos del universo y dará lugar a infinidad de partículas subatómicas entre las cuales se espera ver la Higgs.

Se supone que esta partícula es realmente masiva, del orden de 100 a 200 veces la masa del protón. Por eso hace falta una máquina tan grande, ya que cuanta más energía, más grandes o pesadas pueden ser las partículas que se generen. Claro que, cuanto más grandes, más inestables, por eso es que ésta va a desaparecer rápidamente convirtiéndose en otras partículas. En realidad no se la va a ver, sólo se percibirá su huella; será como detectar a quien pasó corriendo a la velocidad de la luz sólo por el aroma de su perfume.

El sector donde se generará el impacto se denomina Atlas, que detecta grandes rangos deenergía y tiene siete pisos de alto. El colisionador también tiene otros detectores menos sensibles para realizar otros experimentos físicos: CMS, LHC-B y Alice. (Ver infografía)

La Higgs es una de las dos únicas partículas teorizadas que aún no han sido observadas (la otra es el gravitón). Su existencia intenta dar una respuesta al origen de la masa de las partículas elementales en general y es aceptada como un ingrediente importante en el modelo estándar de la física de partículas.

El físico John Ellis, de la comunidad científica que proyectó el HLC, lo describe con una analogía simpática. "Es como que las demás partículas chapotean en el barro. Algunas partículas como los quarks tienen botas que juntan mucho barro y pesan más, los electrones tienen zapatos pequeños que juntan menos barro y los fotones se deslizan por encima del barro sin siquiera tocarlo. El barro sería el campo de Higgs". Ellis considera que "si no la encontramos, esto supondría que todos los que nos dedicamos a la física teórica llevamos 35 años hablando tonterías". Sin embargo, hay científicos que piensan que lo peor de lo peor sería encontrar partículas nuevas que vuelvan aún más complejo el panorama de 57 partículas que forman el actual modelo atómico estándar.

Algunos como Stephen Hawking piensan que nunca se va a encontrar la famosa partícula y hay muchos que aseguran que una máquina tan grande necesariamente debería producir hallazgos grandes y grandes títulos de diarios. Pero la realidad no es complaciente y la física de partículas nos ha enseñado que la naturaleza no revela sus secretos fácilmente.

LO QUE ESPERAN DILUCIDAR

• ¿Qué es la masa? (se puede medir pero no se sabe qué es)

• ¿Cuál es el origen de la masa de partículas? (bosón de Higgs)

• ¿Cuál es el origen de la masa de los bariones? (partículas subatómicas formadas por tres quarks; los más representativos son los protones y los neutrones)

• ¿Cuál es el número total de partículas que forman el átomo?

• ¿Por qué las partículas elementales tienen diferente masa?

• ¿Qué es la materia oscura (95% de la materia que compone el universo)?

• ¿Por qué en el universo existe más materia que antimateria?

• ¿Existen o no partículas supersimétricas (simetría hipotética que relacionaría las propiedades de los bosones y los fermiones)?

• ¿Es posible la existencia de dimensiones extras? ¿Por qué no se ha podido percibirlas?

• ¿Hay más violaciones de simetría entre materia y antimateria?

Fuentes: National Geographic y "El Mundo".

HORACIO LICERA

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