La física de partículas ha dado un vuelco notorio desde la presentación del Modelo Estándar y la mención del Higgs, al que también se la ha llegado a conocer como la “partícula de Dios”. Esto debido a que se considera que esta conforma un entretejido, conocido como campo de Higgs, que impregna a todo el universo.

Se considera que a través de este se transporta la masa de todas las partículas elementales o de primera generación. Por lo que este, en lugar de basarse en campos de fuerza electromagnética, se manifiesta a través de las divisiones e interacciones de la masa dentro de las partículas o bosones. En pocas palabras, se lo considera la base del mecanismo a través del que se origina la masa en el universo.

De las interacciones y la masa

La teoría implica que aquellas partículas elementales capaces de interactuar o “juntarse” con el campo de Higgs, son aquellas que luego manifiestan masa, pues la obtienen de este. De allí que bosones elementales como los fotones (partículas de luz) no tengan masa, ya que se ha comprobado que estos no interactúan con el campo.

Sin embargo, no ha sido posible comprobar esto para todas las partículas y menos para las de segunda generación. Ahora, nuevas evidencias de experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), en el CERN cerca de Ginebra, podrían cambiar esto.

Evidencia sin precedentes – Fortaleciendo el Modelo Estándar

Como lo mencionamos, el Modelo Estándar llegó junto con el Higgs a revolucionar el mundo de la física de partículas. Esto debido a que el primero plantea a esta partícula como el centro de muchos de sus procesos.

Ahora, las revelaciones que han demostrado que las partículas de segunda generación como los muones (parientes más pesados de los electrones) sí obtienen su masa de la interacción con el Higgs.

Como tal, no se puede observar el Higgs porque solo aparece por una sexagésima parte de un segundo. Pero, a través del LHC ha sido posible observar su descomposición y las partículas que deja atrás. Dichos procesos de descomposición suelen ser azarosos y no ofrecer siempre una misma combinación de partículas. De allí que los experimentos deban repetirse constantemente para poder obtener los patrones y probabilidades de aparición.

Visualización de un evento de colisión en el detector Presentación del experimento ATLAS que contiene dos muones, en rojo, con una masa compatible con la del bosón de Higgs / Crédito: Colaboración ATLAS CERN.

En este caso, en los análisis ATLAS y CMS se ha visto cómo por primera vez una partícula de Higgs ha dejado atrás dos muones de masas equivalentes. En consecuencia, queda claro que estos son capaces de interactuar con el campo y que en efecto obtienen su masa de este. Con esto, han conseguido la primera evidencia directa de este proceso con los muones.

No todos apoyan la situación

“Ver [la interacción de Higgs] en la naturaleza tiene un peso muy diferente al de asumirlo debido a nuestra teoría”.

Dice la física teórica, Stefania Gori, de Universidad de California, Santa Cruz. Ella no participó en la investigación u defiende que “obviamente, el Modelo Estándar es una gran teoría”. Sin embargo, acota que para poder ofrecerlo como una explicación a la adquisición de la masa de las partículas, es necesario probarlo con todas ellas.

Con su opinión ella está representando a la comunidad de físicos teóricos y experimentales que necesitan más pruebas para verdaderamente sustentar la universalidad del Higgs.

Hasta ahora, los elementos que se han podido poner a prueba sobre la “partícula de Dios” se han comprobado. Pero, como aún se tratan de una fracción minoritaria, las investigaciones y dudas siguen en pie.

Evidencia sólida, pero no lo suficiente

Los investigadores han encontrado que hay una probabilidad de aproximadamente 1 en 15.000 de que el resultado de la masa de los muones proviniendo del Higgs sea una casualidad aleatoria. Con ello, se sustenta con bastante fuerza el Modelo Estándar.

Sin embargo, para asegurar, se suele trabajar con una probabilidad de 1 en 3.5 millones, para estar seguros. Por lo que, los resultados dados por esta prueba, aunque son contundentes, aún no son lo que necesita el mundo de la física para cambiar sus posturas radicalmente.

Aun así, el interés por el Higgs es cada vez mayor y las investigaciones sobre su interacción con la naturaleza del universo se hacen con cada vez más insistencia. Será ya solo cuestión de tiempo para que se realicen nuevos hallazgos.