Quizá nunca hayamos oído hablar del bosón de Higgs, o tal vez su explicación nos haya parecido tan complicada que ni siquiera nos hemos parado a escucharla. El bosón de Higgs, también llamado partícula elemental, es una partícula muy especial. Simplificando mucho podríamos decir que es la partícula primigenia, aquella de la cual surge todo lo demás.
La acumulación de bosones de Higgs constituye el campo de Higgs, que sería una masa primigenia que alberga las condiciones para que la materia se materialice.
¿Por qué se llama así?
El bosón de Higgs toma su nombre de un científico, Peter Higgs, que en 1964 propuso un modelo teórico que formulaba su existencia. A día de hoy, gracias a los experimentos en Ginebra con el gran colisionador de hadrones (LHC), la teoría que formuló Peter Higgs ha podido ser demostrada y por eso a la partícula que se ha descubierto se le ha puesto ese nombre en su honor.
Historia de su descubrimiento
Al ser un tema muy especializado y complicado voy intentaremos explicarlo de forma general y lo más sencilla posible.
La detección del bosón de Higgs es la respuesta a una pregunta fundamental de la física que hasta ahora era un misterio: ¿Por qué las cosas pesan o por qué las cosas tienen masa? Todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, está formado por átomos, compuestos por un neutrón, un protón y un electrón que da vueltas alrededor.
En los años 60 los físicos estaban intentado comprender cómo funcionaban los protones y los neutrones por dentro, pero sus teorías eran incompletas y no acababan de funcionar.
En el verano de 1964 Higgs y otros físicos teóricos se dieron cuenta que lo que le faltaba a esa teoría es lo que hoy se conoce como campo de Higgs, que es un campo que permea todo el universo (es decir que está por todas partes) y que explica cómo funcionan los protones y los neutrones por dentro, pero sobre todo explica por qué las partículas tienen masa.
¿Cómo funciona el bosón de Higgs?
Para hacernos una idea de cómo sería el campo de Higgs podemos imaginárnoslo como un campo de puntitos del color que queramos. Cada uno de esos puntos será un bosón de Higgs. Ahora vamos a imaginarnos a un protón que se acerca al campo de Higgs. Los protones son partículas que interaccionan fuertemente con los bosones de Higgs y hacen que este se mueva muy lentamente, o lo que es lo mismo, que tenga una masa muy densa y grande. En cambio si es un electrón el que se acerca al campo, este interaccionará muy poco con los bosones de Higgs, y esto significa que le dejarán pasar muy fácilmente o que tiene una masa muy pequeña. A esto los científicos lo llamaron fuerza electro-débil y es una de las fuerzas fundamentales, como la gravedad o la fuerza nuclear.
Demostración del descubrimiento
Esta teoría era aceptada por la comunidad científica pero el problema es que no había podido ser demostrada empíricamente, y fue así durante 49 años, hasta que en el año 2013 por medio de los experimentos llevados a cabo en el gran colisionador de hadrones se verificó que era cierta.
¿Qué es el gran colisionador de hadrones?
El acelerador de partículas de Ginebra es la máquina más grande y compleja del mundo. Básicamente es un túnel circular de 28 Km. de longitud (más o menos como la M-30) excavado a 100 m. de profundidad. La circunferencia del túnel es perfecta, con una precisión de milímetros. Por ello, la ingeniería ha tenido una exigencia técnica extraordinaria. El colisionador funciona generando colisiones de altísima energía y gracias a ellas se desencadenan procesos y partículas nunca observados en laboratorio hasta ahora.
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