23 junio 2012

Como explicarle el bosón de Higgs a tu abuela.-

Hola abuela, como sigues de lo tuyo?? Que no, que la física no es una cuestión tan complicada como parece, seguro que en los últimos meses entre Sálvame y Sálvame has escuchado hablar sobre esta partícula que los científicos se afanan en buscar con sus gigantes máquinas en Ginebra y de la que depende básicamente buena parte de nuestro conocimiento sobre el mundo. 

A dicha partícula la llaman el bosón de Higgs. Pues bien, hace una semana más o menos, los físicos del CERN anunciaron que ya tenían la partícula acorralada y que pronto podrían decirnos si existe o no. Pero... ¿Cómo es posible que aún no lo sepan?, ¿Y cómo puede tener tanta importancia una partícula tan insignificante que ni siquiera somos capaces de detectar?

El tema en cuestión, se remonta a hace 13.700 millones de años. Entonces fue cuando se formó la materia y se produjeron unos niveles de energía increíbles, lo que conocemos como Big Bang.... pero vamos saltándonos esta parte... mucho tiempo después de aquello, nuestros científicos están intentando entender de qué están hechas las cosas y, lo que no es menos importante, cómo permanecen unidas. Respecto a la primera pregunta... y tras muchos palos de ciego, los físicos han conseguido desentrañar el rompecabezas de la materia y ya tienen un catálogo bastante interesante.

Las cosas están hechas de átomos... y dentro de estos átomos hay otras partículas más pequeñas como las que componen el núcleo, neutrones y protones, los electrones (que lo orbitan), los quarks, etc... Si se quiere encontrar nuevas partículas, los científicos las aceleran a una gran energía y las hacen chocar entre si, en grandes colisionadores. Como la masa y la energía deben conservarse, cuando falta una parte al final del proceso los físicos saben que debe haberse creado una partícula nueva. Así fue como se dedujo la existencia de otro personaje que se ha hecho muy popular últimamente, el famoso neutrino; y así se busca el bosón de Higgs.

En cuanto a la manera en que se unen las cosas, después de muchas investigaciones se sabe que existen cuatro fuerzas fundamentales: la de la gravedad (la que hace que al pegar un salto vuelvas a caer al suelo, por poner un ejemplo), el electromagnetismo (que es la que permite funcionar a los motores y a los teléfonos móviles), la fuerza nuclear fuerte (que mantiene unido el interior del núcleo de los átomos) y una cuarta fuerza conocida como fuerza nuclear débil y que aparecía en algunos procesos determinados, como el que se produce en los elementos radiactivos, como el plutonio o el uranio.

El caso es que, investigando este fenómeno... y en su afán por unificar las cosas, los científicos se dieron cuenta de que a altas energías,  el electromagnetismo y la fuerza débil se comportaban igual, pero a bajas energías la cosa cambiaba. La partícula responsable del electromagnetismo, el fotón, no tenía masa, pero las partículas responsables de la interacción débil, llamadas bosones W y Z, tenían una masa grandiosa. O sea, a altas energías se comportaban igual que el fotón, como si no tuvieran masa, pero a bajas energías no. La pregunta que surgió entonces era aún más interesante... ya sabíamos de qué están hechas las cosas y cómo permanecen unidas pero... ¿por qué tienen masa las partículas?

En 1.964, un físico inglés llamado Peter Higgs propuso una solución que otros desarrollarían más tarde: existía un campo, invisible pero presente en todo el universo desde el Big Bang, que era el responsable de darle masa a las cosas. ¿Cómo lo hacía? Para entenderlo... es necesario que te imagines el universo como una gigantesca piscina. Todo lo que avanza en el agua se encuentra una resistencia, luego el agua (el campo de Higgs) es lo que les da la masa. Unas partículas encuentran mucha resistencia (las que tienen más masa) y otras no encuentran ninguna (como los fotones o la luz). Igual que el agua está compuesta de moléculas... ese campo de Higgs está compuesto de una serie de partículas hipotéticas, las conocidas como bosones de Higgs.

Los científicos del CERN ponen el siguiente ejemplo. Imaginemos una sala llena de abuelas... cada uno de ellas sería un bosón y juntas compondrían el campo de Higgs (el agua del anterior ejemplo). Si entrara alguien muy famoso en la habitación... se producirá una expectación en torno a él que terminará traducida en cierta resistencia a su avance. En tal caso el famoso sería como una partícula y el campo de Higgs serían las abuelas, que le harían ganar masa. 

U otro ejemplo similar, un vendedor de helados avanza con su carrito por la playa y la playa está llena de niños invisibles, los críos se arremolarían a su alrededor y le impedirían avanzar, dándole masa, en este caso los niños serían los bosones de Higgs.

Todo este conocimiento, compone lo que los físicos conocen como Modelo Estándar de la Física, consiste en una ecuación de muchísimas variables y funciona perfectamente, dicha ecuación es esta:



Impresiona verdad?? Si vuelves a mirar la ecuación y te fijas en las "H", verás que ese valor representado en la fórmula es el bosón de Higgs y... aunque aún no se ha encontrado, es determinante para que el universo se comporte como lo hace, ya que siempre que ponen en marcha la ecuación, las predicciones funcionan correctamente.

Pero... ¿Por qué es tan difícil encontrar el bosón de Higgs? Aunque existen medidas indirectas de la existencia del campo de Higgs, hay que encontrar la partícula para tener la certeza de que existe. Pero esto es bastante difícil, porque cuando se intentan ver, los bosones de Higgs se desintegran rápidamente hacia otro tipo de partículas y no hay manera de registrarlo.

bosón de Higgs de 125 GeV, o sea,  una billonésima de billonésima de segundo, exactamente vive un yoctosegundo. Lo que están haciendo con esa gran máquina de Suiza, el LHC, es hacer que muchas partículas choquen entre sí a una enorme velocidad y ver las huellas que deja tras de sí el bosón. 

A día de hoy, las pruebas no son lo suficientemente precisas para encontrarlo pero sí para "acorralarlo"... ya saben en qué abanico de energía es más probable que aparezca y como lo irán estrechando en los próximos meses, pronto sabremos si esa "H" de la ecuación existe... si en realidad son varias partículas en vez de una o si no hay rastro del famoso bosón y a los físicos les toca volver a echar cuentas.

Veremos qué sucede a lo largo del año de 2012, si Grecia sale de la Comunidad Europea, si España se va a pique definitivamente, si llega una tormenta solar que nos tenemos que ir a las montañas con Heidi... si sabremos un poco más de nuestro universo o si seguiremos hechos un lío.

Haz ahora este test de Higgs y demuestra si te has enterado de lo leído, los ganadores entrarán en el sorteo de dos minipimmer.

Este es más largo, para quien tenga más tiempo:

No hay comentarios:

Publicar un comentario

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...