Revelan los primeros indicios de la 'Partícula de Dios'

(CNN) — El chisme no es solo para los adolescentes; los científicos también propagan rumores. Los físicos están aturdidos sobre el anuncio que realizará la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés), este martes a las 8:00 horas del Este de Estados Unidos, aunque los detalles permanecen tentadoramente ocultos.

Se rumora que los científicos darán a conocer los primeros indicios del bosón de Higgs, llamado la 'partícula de Dios' en la cultura popular. Esta partícula inimaginablemente pequeña nunca ha sido detectada, pero podría explicar varios misterios sin resolver sobre el Universo; por ejemplo, por qué los elementos que construyen nuestro mundo tienen masa.

Pero debes escuchar las revelaciones del martes con cautela, ya que no hay datos suficientes para establecer conclusiones definitivas todavía sobre el bosón de Higgs, dijo Joe Incandela, principal portavoz del experimento Solenoide Compacto de Muones (CMS, por sus siglas en inglés) del Gran Colisionador de Hadrones (LCH, por sus siglas en inglés).

Encontrar evidencias del bosón de Higgs sería un “éxito maravilloso de la ciencia y de las personas (que trabajaron durante) cuatro siglos”, dijo Gordon Kane, director del Centro Michigan de Física Teórica. Y significaría una gran recompensa de 10,000 millones de dólares por parte del Colisionador de Hadrones del CERN, el cual estrella partículas a energías sin precedentes en un intento de detectar señales o incluso partículas más pequeñas y transitorias que ayuden a llenar los vacíos en el pensamiento actual sobre la forma en que funciona el universo.

Este colisionador fue establecido para examinar algunas de las preguntas fundamentales sobre el universo que permanecen sin respuesta: ¿Qué sucedió justo después del Big Bang? ¿Por qué la gravedad es tan débil? ¿Existen dimensiones extra, o esto es todo? ¿De dónde provienen la materia oscura y la energía oscura?

Incandela comparó la caza de la partícula de Higgs a usar binoculares. Hace un año, la visión de los científicos sobre el bosón de Higgs era muy borrosa; dentro de un año, algo va a entrar en foco. Actualmente están en un punto medio.

“Para nosotros, esto es algo grande. Aunque solo sea por saber que estamos tan cerca”, dijo Incandela. “En un año a partir de ahora, vamos a tener suficientes datos para hacer una declaración definitiva, de una manera u otra”.

Miles de científicos de todo el mundo colaboran en los trabajos relacionados con el LCH, que se encuentra 100 metros bajo tierra en un túnel de 27 kilómetros. Produce 600 millones de colisiones de partículas por segundo. Los dos experimentos de propósito general del colisionador son el ATLAS y el CMS; los científicos de ambas colaboraciones prevén dar noticias sobre el bosón de Higgs este martes.

El ATLAS pesa alrededor de 7,700 toneladas, y tiene calorímetros para medir la energía de las partículas y detectores de seguimiento para registrar el impulso en su enorme sistema de imán. El CMS es aun más pesado con 13,000 toneladas, y tiene un imán superconductor solenoide de 13 metros de largo para medir el impulso de las partículas. La bobina cilíndrica del cable superconductor del CMS genera un campo magnético 100,000 veces el de la Tierra, indicó el CERN.

En la búsqueda del bosón de Higgs, los científicos están utilizando estos detectores para buscar los 42 escenarios posibles por los cuales el bosón de Higgs se habría deteriorado, dijo Incandela. Eso significa mucha gente observando muchos datos, y todavía se necesitan más datos para obtener conclusiones más firmes.

El LHC ya estableció su propio récord mundial de intensidad en haces de partículas. Durante el próximo año, las tasas de colisiones en el LHC serán aún mayores, con energías de hasta 8 teraelectronvoltios (en 2011 fueron de 7 teraelectronvoltios), proporcionando muchos más datos con que trabajar, dijo Incandela. El colisionador se encuentra actualmente en un descanso, pero la investigación se reanudará en abril.

El Modelo Estándar de la Física, la mejor descripción que los científicos tienen para el mundo en una escala más pequeña que los átomos, no puede describir del todo la forma en que el universo opera. Encontrar el bosón de Higgs ayudaría a explicar el origen de la masa, pero ésa tampoco es la historia completa para explicar toda la física subatómica.

Es por eso que los físicos han creado otras teorías —aunque no probadas— para describir el universo. Lo que Incandela llama la “extensión más completa y hermosa del Modelo Estándar” es una teoría llamada supersimetría, que se puede representar de muchas maneras distintas. De hecho, la supersimetría predice la existencia de por lo menos cinco diferentes Higgs, tres de los cuales tienen carga y dos son neutrales, dijo Incandela. La que es más probable que los físicos vean es la más ligera, que se cree que es similar a lo que está previsto en el Modelo Estándar.

Una extensión de la supersimetría, denominada teoría de cuerdas, puede también beneficiarse de los indicios del bosón de Higgs, dice Kane. En esta escuela de pensamiento, bucles extremadamente pequeños llamados cuerdas conforman el universo. Kane recientemente fue coautor de un estudio que muestra cómo el bosón de Higgs es requerido para la teoría de cuerdas, y predijo que la señal de esta partícula es de alrededor de 125 gigaelectronvoltios.

Sin embargo, incluso si esa predicción se cumple, no significa que la teoría de cuerdas o la supersimetría sean necesariamente ciertas, ya que hay muchas maneras de llegar a un bosón de Higgs con una masa similar, dicen los físicos. También hay muchas variaciones de la teoría de cuerdas. Y ningún experimento ha validado estas ideas todavía, aunque los partidarios esperan que el LHC proporcione más evidencia.

Sin embargo, Kane y sus colegas están encantados de escuchar lo que los experimentos han descubierto sobre el bosón de Higgs.

“No creo que haya ninguna duda de que vaya a desaparecer o de que sea demasiado débil para ser importante”, dice Kane acerca del bosón de Higgs. “Por lo tanto, estén preparados”.