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El Bosón de Higgs. Conceptos claves

El bosón de Higgs: conceptos clave

Este es un resumen de los artículos «La unión hace la fuerza», «Particularmente pesadas» y «La partícula de Dios», firmados por Fernando J Ballesteros.

  • En el siglo XIX , James C. Maxwell descubrió que dos campos, el eléctrico y el magnético, eran dos caras de un mismo fenómeno: el electromagnetismo. La unificación de estos dos campos de fuerza daban por fin explicación a uno de los misterios más antiguos de la ciencia: la naturaleza de la luz.
    Además del campo gravitatorio y el campo electromagnético, hay otros dos campos de fuerzas fundamentales más en la naturaleza. Su alcance está limitado a distancias subatómicas y no tienen ningún efecto apreciable en nuestro día a día. Se trata de la fuerza nuclear fuerte y de la fuerza nuclear débil. La Fuerza nuclear débil está detrás de la teoría del Bosón de Higgs.

  • En 1967, los premios Nobel Salam, Glashow y Weinberg consiguieron encontrar una formulación común que describía, al mismo tiempo, el funcionamiento de la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil. Y al hacerlo, unificaban ambas fuerzas en una sóla: la fuerza electrodébil. Pero había una contrariedad: para que la teoría no tuviera problemas matemáticos ni inconsistencias internas, las cuatro partículas mediadoras del campo no deberían tener masa.

  • Al físico británico Peter Higgs se le ocurrió una argucia matemática para resolver el problema: supongamos igualmente que existiera otro campo más en la naturaleza, desconocido, mediado también por cuatro partículas sin masa. Su interferencia con las partículas mediadoras de la fuerza electrodébil, dotaría a tres de éstas de masa.

  • Una decisión del editor sobre el título de un libro del premio Nobel de física Leon Lederman creó el término “La partícula de Dios”.

  • El CERN descubrió en 2012 la existencia del campo de Higgs. Con este fabuloso descubrimiento, de una importancia para la física quizás comparable a la que tuvo el DNA para la biología, el campo de Higgs ha pasado de ser una brillante idea a ser una sorprendente realidad.

  • Albert Einstein nos demostró, las partículas que no tienen masa (como los fotones) se ven obligadas a viajar exclusivamente a la velocidad de la luz, no pueden ir más despacio que eso. Sin el campo de Higgs, electrones y quarks no tendrían masa, y viajarían a la velocidad de la luz. Y en ese caso difícilmente podrían haber acabado los quarks enlazados en grupos de tres; no podrían existir ni los protones ni los neutrones que componen los átomos. No habría átomos ni moléculas, ni planetas ni estrellas. Todos los componentes básicos de la materia estarían corriendo por ahí, a través del Universo, a la máxima velocidad. El Universo es hoy día como es porque existe el campo de Higgs. Más aún. Quizás el campo de Higgs esté detrás del propio origen del Universo.

El Bosón de Higgs. Conceptos clave. Gráfico: JM Álvarez / Metagràfic

 

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