Y la última en nuestra lista: el BOSÓN DE HIGGS:
La tan buscada partícula.
La partícula que popularmente se
conoce como la "partícula de Dios" (por culpa de un premio Nobel, o de
su editor según otros, que acuñó el término, con muy poco acierto en mi
opinión) y que prácticamente ningún físico llama así.
Sin espín, sin carga eléctrica ni
de color, esta esquiva entidad desempeña
un papel no tan determinante en sí mismo como por sus implicaciones teóricas.
Lo verdaderamente relevante es su conexión con el llamado Mecanismo de Higgs,
al que da respaldo con su existencia.
El Modelo Estándar (probablemente
el mayor constructo de la mente humana hasta el momento) nos dice que, a
energías suficientemente elevadas, las interacciones se vuelven una sola, haciendo
indistinguibles a sus partículas mediadoras (los bosones gauge que ya hemos
visto). Esto no es sólo una cuestión teórica, sino que tiene fundamento
experimentalmente comprobado (la interacción electromagnética y la interacción débil
requieren, para "fusionarse", energías que hace tiempo que somos
capaces de conseguir).
Sin embargo, esta cuestión exige
que todas las partículas transmisoras tengan masa en reposo nula (la masa en
reposo de una partícula sería la que mediría un observador si la partícula
estuviera quieta respecto a él), y ya hemos visto que aunque el fotón sí lo
cumple, no es el caso de los bosones W y Z responsables de la fuerza débil.
Visto de una manera más burda:
¿cómo se explica que en los momentos iniciales del universo en los que las
"fuerzas" se separaron rompiendo la simetría (en el caso en que me
estoy centrando se llama a esto ruptura electrodébil), unas partículas
adquirieran esa masa y otras no?. Esto es lo que justifica el mencionado
mecanismo. Veamos, muy por encima, cómo lo consigue:
Supongamos un campo (cómo el
electromágnetico o el gravitatorio) que abarque el universo en su totalidad. En este sentido la idea es similar al
abandonado concepto de "eter", que intentaba justificar la
inexistencia del vacío para explicar así cómo era posible que la luz se
desplazara sin un medio físico.
Este campo de Higgs (tanto el
bosón, como el mecanismo, como el campo, deberían tener un nombre mucho más
largo, pues la contribución de Higgs no fue única ni mucho menos) sería un
campo escalar (asocia un valor concreto de una magnitud, que es escalar, a cada
punto del espacio) que inundaría todo y que no se vería afectado por las
condiciones de movimiento del observador (invariante relativista) ni por la
propia expansión del universo. El mero concepto de campo ya es difícil de
digerir, pero no voy a introducir más digresiones en esta entrada.
Pues bien, ahora imaginemos que
este campo interactúa con todos los demás campos responsables de las interacciones
existentes.
Como campo que es, la cuántica le
asocia una partícula, nuestro famoso bosón de Higgs (H0), que se
manifiesta como una vibración del mismo (así es para todas las partículas).
La interacción de las partículas
mediadoras (en realidad de cualquier partícula elemental, incluido el propio
bosón de Higgs) con el campo de Higss determina la adquisición de mayor o menor
masa en reposo (obviaremos el cómo, aunque hay muchas analogías interesantes).
Así, el fotón "pasa" de largo a sus anchas, mientras que los bosones
W y Z "engordan" miserablemente.
Una vez desprestigiado el valor
intrínseco del bosón de Higgs, en favor de lo verdaderamente importante, que es
el mecanismo y el campo de Higgs, también debo dejar claro que la masa
principal del universo "conocido" (que ya he comentado en otras
entradas que, además, es ridículamente pequeña en comparación con la del
universo "desconocido") no es fruto de este mecanismo, sino que tiene
que ver con la equivalencia masa-energía de los enlaces entre partículas. Así,
decir que debemos la existencia de la masa al bosón de Higgs es ridículo en más
de un sentido.
Con esta última entrada, a la que
acompaño un diagrama ya completo (incluidas las antipartículas elementales),
damos por terminado este largo, tedioso y simplista paseo por el universo
subnuclear elemental.
Buenas tardes desde Arcoíris.
