Muchos físicos pasaron la noche acurrucados en la sala para
que pudieran obtener un escaño más cerca. A las 8:00 de la mañana, todos con
ojos científicos hicieron cola durante horas. Los pocos afortunados que lograron
estar dentro de la sala de conferencias en el CERN, cerca de Ginebra, Suiza, fueron testigos del
final de una aventura épica en la física de alta energía y el comienzo de una
nueva campaña.
Con el anuncio el 4 de julio de que habían encontrado el
bosón de Higgs, los físicos dieron a conocer la última pieza del modelo
estándar de física de partículas: un marco teórico que describe con gran
precisión todas las partículas y fuerzas fundamentales, excepto la gravedad. El
descubrimiento del bosón de Higgs había sido anunciado como el principal
objetivo del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que tuvo un costo de 6
billones de dólares, y con 27 kilómetros de circunferencia, el colisionador de
protones que, junto con sus cuatro detectores de construcción de tamaño, le tomó
a los físicos varias décadas para ensamblarlo.
La muchedumbre observa extasiada, como los físicos Fabiola
Gianotti (de pie, izquierda), Rolf Dieter Heuer (derecha) y Joe Incandela
(extrema derecha) presentando la evidencia del bosón de Higgs.
El descubrimiento ha dado al equipo una nueva misión: definir
las propiedades del bosón de Higgs. Los investigadores recorreran los
datos en busca de pistas de algo más allá del modelo estándar de una teoría aún
más amplia que podría llevar los físicos hacia una comprensión unificada del
Universo.
El más grande descubrimiento de física de partículas de esta
generación que se gano un mar de aplausos, al tiempo que los dos principales grupos
experimentales en busca de la partícula mostraban sus datos en la pantalla. El pico
fue la señal clara de una partícula de Higgs en una masa de alrededor de 125
gigaelectronvoltios. Tanto el ATLAS y el Compact Muon Solenoid (CMS) son
detectores que informaron del significado de la señal que fue de alrededor de
cinco desviaciones estándar lo que significa que habría una probabilidad de menos
de uno en un millón de que la partícula Higgs no existiera.
El físico teórico Peter Higgs estuvo presente en el anuncio,
al igual que tres de los otros físicos que predijeron por primera vez el bosón
en 1964: Gerald Guralnik, François Englert y Hagen Carl. "Es realmente una
cosa increíble lo que ha ocurrido en mi vida", dijo Higgs, de 83 años de
edad a la multitud, conteniendo las lágrimas.
El bosón de Higgs es una expresión del campo de Higgs en última instancia, el mecanismo responsable de la masa de las partículas conocidas. La evidencia para el bosón de Higgs había ido en aumento desde hace décadas, dice Tom Kibble, un físico jubilado en el Imperial College de Londres, y otro de los teóricos responsables de la predicción original. El bosón y el campo se necesitan en los cálculos para unificar la electromagnética y las fuerzas nucleares en una única fuerza "electrodébil", a su vez predicen las propiedades de otras partículas. Esas predicciones se han igualado a las mediciones de alta precisión. Sin embargo "hay bastantes cosas que no sabemos de él que tienen que ser confirmadas".
La clave es la cantidad de giros de la partícula pues define
una propiedad de la mecánica cuántica. Según la teoría, el giro del bosón de
Higgs debe ser cero. De lo contrario, dice Kibble, las masas de las partículas
fundamentales podrían cambiar en función de sus orientaciones en el espacio.
"Espín cero es la clave". Si la partícula resulta que tiene un giro
distinto de cero, sería un descubrimiento sorprendente, y significa que la
partícula podría ser algo más que el bosón de Higgs.
Los últimos resultados del LHC revelan lo suficiente acerca
de la forma en que el de partícula decae para indicar que se tiene un spin de cero
o dos. En otros estudios sobre el dirección de los productos de la
desintegración de las partículas literalmente salen volando del LHC al concretar
la vuelta, dice Joe Incandela, portavoz del detector CMS. La esperanza es tener
una respuesta al final del año. Steve Myers, quien supervisa la operación del
LHC, dice que el período previo al año 2012 de el colisionador será extendido
por tres meses, de modo que los experimentos puedan recoger más datos.
Peter Ware Higgs
En su mayor parte, la nueva partícula coincide con las
predicciones del modelo estándar de cómo debe descomponerse en otras
partículas. Pero hay algunas pistas interesantes que este bosón de Higgs no
puede ser completamente normal en su carácter. Por un lado, parece decaer en
pares de fotones sobre dos veces más de lo que el modelo estándar predice y se
descompone con menos frecuencia de lo esperado en partículas conocidas como
bosones W y Taus. Estas discrepancias están lejos de ser estadísticamente
significativas en este momento, pero si la evidencia crece a medida que se
recopilan más datos, se podría apuntar a física más allá del modelo estándar.
Por ejemplo, puede ser que el bosón detectado en realidad es
un compuesto, formado por partículas más pequeñas, o que es el primero de una
nueva clase de bosones una "familia de Higgs" dijo Fabiola Gianotti,
portavoz de ATLAS, en una conferencia de prensa posterior a la presentación de
los resultados. Incandela piensa que al final del año, los experimentos deben
tener fuertes indicios de si el bosón de Higgs se corresponde completamente con
las predicciones del Modelo Estándar.
Incluso si el bosón de Higgs se comporta como se esperaba,
su masa es un rompecabezas. De acuerdo con los cálculos el modelo estándar,
Higgs debe ser muy pesado e inestable a menos que una corrección grande e
improbable se aplique a las ecuaciones. Una teoría conocida como la
supersimetría, abrazada por muchos físicos, predice un Higgs ligero, dice
Matthew Strassler, un físico teórico en la Universidad de Rutgers en
Piscataway, Nueva Jersey. Pero hasta ahora, no hay señales de la supersimetría en
el interior del LHC. Por otra parte, la masa de 125 GeV en los datos
notificados es demasiado peso para los modelos supersimétricos más sencillos.
A medida que el colisionador de protones siga trabajando debajo
de las montañas de Suiza y Francia, los físicos esperan que las respuestas surjan
de los terabytes de datos. "Estamos investigando algo que nuestras teorías
no pueden manejar", dice Incandela. "Lo bueno de tener la partícula
es que ahora tenemos la fuente del problema en nuestro laboratorio".
Fuente: http://www.nature.com/news/higgs-triumph-opens-up-field-of-dreams-1.10970
