Me resulta realmente curioso que mucha gente imagine el electrón como
una pequeña bolita cargada que gira sobre sí misma, pero que se imagine
el bosón de Higgs como una “cosita” alargada, como un pequeño diagrama
de Feynman. El bosón de Higgs es un partícula puntual, como lo es el
electrón. ¿Por qué no se imagina la gente el bosón de Higgs como una
pequeña bolita? No tengo ni idea, pero obviamente, ni el electrón es una
bolita pequeña cuyo radio tiende a cero hasta hacerse puntual, ni el
bosón de Higgs lo es. Permíteme un pequeño comentario al respecto.
Lo primero, qué es un electrón. No, no es una bolita pequeñita y
cargada que gira sobre sí misma. Ni siquiera en el límite de radio
tendiendo a cero. Los físicos creemos que el electrón es una excitación
(fluctuación o vibración) localizada del campo electrón. El campo
electrón permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el
vacío del campo electrón permea todo el universo, pero es lo mismo). Las
excitaciones del campo electrón en las regiones donde no hay ningún
electrón (el vacío) se llaman partículas virtuales (en ciertas
circunstancias pueden convertirse en partículas, pero no son
partículas). Como el electrón tiene una antipartícula llamada positrón,
estas excitaciones virtuales son pares electrón-positrón virtuales.
Sabemos que existen y hemos medido sus efectos (por ejemplo, afectan a
los niveles atómicos de los electrones en los átomos). Ahora bien, por
qué hay un número finito de electrones en el universo. Pues porque el
Big Bang produjo un número finito de excitaciones localizadas tipo
partícula electrón y como esta partícula es estable y no puede
desintegrarse en nada, dichas excitaciones localizadas o partículas se
han conservado hasta hoy en día.
Ahora podemos pasar al bosón de Higgs. ¿La gente se imagina el Higgs
como una bolita pequeñita y neutra que no gira sobre sí misma? Mucha
gente rehuye de esta imagen, pero como en el caso del electrón, no es
eso. Los físicos creemos que el bosón de Higgs es una excitación
(fluctuación o vibración) localizada del campo de Higgs. El campo de
Higgs permea todo el espaciotiempo (algunos físicos dicen que el vacío
del campo de Higgs permea todo el universo, pero es lo mismo). Las
excitaciones del campo de Higgs en las regiones donde no hay ningún
bosón de Higgs (el vacío) se llaman partículas virtuales; como el bosón
de Higgs es idéntico a su antipartícula, estas excitaciones virtuales
son bosones de Higgs virtuales. Sabemos que existen y resulta que las
partículas masivas tienen masa porque interaccionan con estos Higgs
virtuales (adquieren masa al interaccionar con el vacío del campo).
Por qué no hay Higgs por todos lados y su masa total no afecta a la
densidad de masa-energía total del universo. Muy sencillo, el Higgs es
una partícula con mucha masa y por tanto inestable, desintegrándose casi
instantáneamente en partículas de menor masa (lo mismo le pasa al quark
top y a las demás partículas con masa grande). Por ello, en el universo
entero no hay ninguna excitación localizada estable de tipo partícula
de Higgs. Para poder observar una partícula del campo de Higgs hay que
excitar el campo con mucha energía (en una colisión protón-protón del
LHC, por ejemplo) y la excitación resultante es inestable y se
desintegra en unas billonésimas de billonésima de segundo en otras
partículas (excitaciones de otros campos).
Desde el punto de vista de la teoría de campos no hay diferencia
significativa en la relación entre la partícula llamada electrón y el
campo electrón (que tiene cuatro componentes en dos parejas) y la
relación entre el bosón de Higgs y el campo de Higgs (que a baja energía
tiene una sola componente). Obviamente, uno tiene carga y el otro es
neutro, uno es estable y el otro inestable. Pero conceptualmente tan
partícula es uno como el otro. Si alguien afirma que “entiende” o intuye
o se imagina qué es un electrón, debe también entender o intuir o
imaginarse qué es un bosón de Higgs.
Yo sé que entender qué es un vacío cuántico y por qué es un “mar”
repleto de partículas virtuales es difícil, pero no hay diferencia
conceptual, repito, entre el vacío del campo electrón y el vacío del
campo de Higgs.
El segundo no es más misterioso que el primero. Aunque
ambos son muy misteriosos para quien quiere verlos desde un punto de
vista clásico.
Espero haber ayudado algo. Pido perdón si lo he complicado aún más.
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