El bosón de Higgs

particulas

En la rama de la física cuántica se intenta estudiar el mecanismo por el que se origina la masa del universo. Gracias a ello se ha podido descubrir el bosón de Higgs. Se trata de una partícula elemental que se piensan los científicos que tiene un papel fundamental para poder conocer cómo se originó el universo. La confirmación de la existencia del universo es uno de los objetivos del gran Colisionador de Hadrones. Se trata del mayor y más potente acelerador de partículas de todo el mundo.

En este artículo vamos a contarte y qué es el bosón de Higgs, cuáles son sus características y qué importancia tiene.

Importancia del bosón de Higgs

que es el boson de higgs

La importancia del bosón de Higgs reside en que es la única partícula que es posible que pueda explicar el origen del universo. El modelo estándar de la física de partículas describe perfectamente a todas aquellas partículas elementales y las interacciones que tienen con el medio que les rodea. Sin embargo, queda una parte importante de por confirmar que es la que nos puede dar una respuesta al origen de la masa. Hay que tener en cuenta que si la existencia de la masa del universo se dio lugar diferente al que conocemos. Si un electrón no tuvieran masa no existirían los átomos y tampoco existiría la materia tal y como la conocemos. Si masa no existiría la química, ni la biología ni tampoco existirían los seres vivos.

Para poder explicar la importancia de todo esto, el británico Peter Higgs en los años 60 postuló que existe un mecanismo que se conoce como el campo de Higgs. Al igual que el fotón es un componente fundamental cuando nos referimos a los campos magnéticos y a la luz, este campo requiere de la existencia de una partícula que pueda llegar a componerlo. Aquí reside la importancia de esta partícula dado que es la encargada de hacer que el propio campo pueda llegar a funcionar.

Funcionamiento del mecanismo

boson de higgs

Vamos a explicar un poco cómo funciona el mecanismo del campo de Higgs. Se trata de una especie de continuo que se extiende por todo el espacio y está formado por un incontable número de bosones de Higgs. Es la masa de las partículas la que estaría causada por una fricción con este campo por lo que se puede sacar conclusión de que todas las partículas que tienen una fricción mayor con este campo tienen una mayor masa.

Somos muchos los que no sabemos bien lo que es un bosón. Para poder entender algo más todos estos conceptos algo más complejos, vamos analizar qué es un bosón. Las partículas subatómicas se dividen en dos tipos: fermiones y bosones. Estos primeros son los encargados de componer la materia. La materia que conocemos hoy día está compuesta por fermiones. Por otro lado, tenemos los bosones que son los encargados de portar las fuerzas o interacciones de la materia entre ellas. Es decir, cuando la materia puede llegar a interaccionar entre una y otra ejerce una fuerza y es determinada por los bosones.

Sabemos que los componentes de un átomo son los electrones, protones y neutrones. Estos componentes del átomo son fermiones, mientras que el fotón, gluón y los bosones W y Z son los responsables respectivamente de las fuerzas electromagnéticas. También son los responsables de que existan las fuerzas nucleares fuertes y débiles.

Detección del bosón de Higgs

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El bosón de Higgs no se puede detectar directamente. La razón de ello es que una vez que se produce su desintegración es casi instantánea. Una vez que se desintegra da lugar a otras partículas elementales que son más familiares entre nosotros. Por lo que tan sólo podemos ver del bosón de Higgs sus huellas. Esas otras partículas que podrían ser detectadas en el LHC. En el interior del acelerador de partículas colisionan protones entre sí a una velocidad muy cercana a la de la luz. A esta velocidad sabemos que existen colisiones en puntos estratégicos y ahí se pueden colocar grandes detectores.

Cuando las partículas tan colisión ando entre sí generan energía. Cuanto mayor sea la energía que generan las partículas al chocar más masa pueden tener las partículas resultantes. Debido a que la teoría establecida por Einstein no establece su masa, sino un amplio rango de posibles valores, se requieren de aceleradores de partículas con mucha potencia. Todo este campo de la física es un nuevo territorio por explorar. La dificultad para conocer e indagar sobre estas colisiones de partículas es algo bastante caro y complejo de llevar a cabo. Sin embargo, el objetivo principal de estos aceleradores de partículas es descubrir el bosón de Higgs.

La respuesta para saber si se ha encontrado por fin el bosón de Higgs se define en estadística. En este caso, las desviaciones estándar indicar la probabilidad de que un resultado experimental se pueda beber a una casualidad en vez de ser un efecto real. Por ello, necesitamos conseguir una mayor significación de los valores estadísticos y así aumentar las probabilidades de observación. Hay que tener en cuenta que todos estos experimentos necesitan analizar muchos datos puesto que el colisionador  de partículas genera unas 300 millones de colisiones por segundo. Con todas estas colisiones, los datos resultantes son bastante difíciles de poder a realizar.

Beneficios para la sociedad

Si por fin se descubre el bosón de Higgs puede ser todo un avance para la sociedad. Y es que marcaría el camino en la investigación de otros muchos fenómenos físicos como es la naturaleza de la materia oscura. La materia oscura se sabe que compone más o menos el 23% del universo, pero sus propiedades son muy desconocidas. Es un reto para la disciplina y experimentos con el acelerador de partículas.

Si nunca se llega a descubrir el bosón de Higgs obligará a formular otra teoría para poder explicar cómo las partículas obtienen su masa. Todo ello conllevará a la elaboración de nuevos experimentos que puedan confirmar o desmentir esta nueva teoría. Hay que tener en cuenta que esta es la forma en la que la ciencia idónea. Hay que buscar una incógnita y experimentar hasta dar con las respuestas.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre el bosón de Higgs y sus características.

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