La 'máquina del Big Bang' suspende su actividad en el CERN hasta 2015

 
El acelerador de partículas del CERN. | EM

 

El acelerador de partículas elementales más grande del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) de la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en inglés), ha suspendido las operaciones por 20 meses para un proceso de modernización que le permitirá incrementar su potencia de 8 a 14 teraelectronvoltios.

La noticia ha sido anunciada por el propio equipo del LHC en su página web, en donde han dejado el mensaje: "concluidas las operaciones de 2012. Volveremos a vernos pronto para las colisiones p-Pb (protones contra núcleos de plomo), en 2013. Las colisiones de alta energía protón-protón se reanudarán en 2015".

El LHC se despide tras haber cumplido su objetivo, detectar rastros de una partícula elemental con características similares a las del Bosón de Higgs, el pasado verano. Se trata del último elemento que faltaba en el modelo estándar de física de partículas.

El acelerador es un anillo de 27 kilómetros ubicado en la frontera entre Francia y Suiza y valorado en más de 6.000 millones de euros. Se puso en marcha en 2008 y, con una que otra pausa técnica, estuvo operativo durante unos tres años generando choques de protones de energía cada vez mayor.

El CERN ha señalado que, en este tiempo, el LHC ha realizado 6.000 billones de choques y, de estos, 400 produjeron resultados compatibles con partículas similares al bosón de Higgs. "El trabajo del LHC ha superado todas las expectativas en los últimos tres años y ha hecho logros fantásticos", ha señalado en un comunicado el director del acelerador, Steve Myers.

Los choques se iniciaron en 2008 a bajas energías y fueron aumentando paulatinamente, hasta la actualidad, cuando los dos haces circulaban a una energía de 4 teraelectronvoltios, por lo que los choques se produjeron a una energía de 8 Teraelectrovoltios.

Con las nuevas mejoras técnicas y el aumento de energía, se espera poder observar otro tipo de fenómenos que confirmen definitivamente la existencia del Bosón de Higgs.

Fuente:

El Mundo Ciencia

Descubrimiento del bosón de Higgs: El Hito Científico del año 2012

Finalmente, este año los científicos encontraron la última pieza del Modelo Estándar: El bosón predicho por Peter Higgs y otros cinco físicos en 1964, y que posibilita el mecanismo por el cual las demás partículas como quarks y electrones ganan su masa, mientras que los fotones no.

Hasta el logro de este año del colisionador de hadrones del CERN, ningún experimento había sido capaz de encontrar evidencia de la existencia del bosón de Higgs, por lo que cuando anunciaron una partícula compatible con las propiedades del bosón el 4 de julio de 2012, todo el mundo científico celebró el anuncio, el que posteriormente fue corroborado en la revista científica Physics Letters B, tras ser revisado y aprobado por sus pares.

Ahora sólo queda esperar cuáles serán los próximos descubrimientos del colisionador de hadrones, aunque para eso tendremos que esperar hasta el 2015 cuando vuelva a estar operativo, pues el CERN lo someterá a un proceso de modernización para duplicar la energía de las colisiones de los actuales 8 TeV (tetraelectronvoltios), a 13 TeV.

Fuente:

FayerWayer

El neutrino está de cumpleaños

 

Neutrino electrónico de ParticleZoo

Durante la década de 1920 la física vivía años dorados: Hubble descubrió que nuestra galaxia era sólo una de miles, se descubrió la expansión del universo, la teoría de la relatividad era verificada experimentalmente, y grandes genios del siglo XX incluyendo a Bohr, Born, Heisenberg, Schrödinger, Dirac y Planck develaron uno de los grandes misterios de la naturaleza desarrollando la física cuántica. Experimentos alrededor del mundo confirmaban uno tras otro cómo esta nueva y extraña descripción del mundo subatómico funcionaba a la perfección. 


Sin embargo, a fines de esa década la física de partículas todavía en pañales enfrentaba una importante crisis. La radioactividad ya tenía un par de décadas y su descubrimiento le había significado el Premio Nobel a Henry Becquerel, Pierre y Marie Curie en 1903, sin embargo había un detalle que tenía a los teóricos de la época sin dormir tranquilos. El llamado decaimiento beta ocurre cuando un núcleo atómico espontáneamente se transforma en otro emitiendo un electrón. Los físicos notaron que el nuevo núcleo atómico tenía un protón más que el original por lo que la carga eléctrica se conserva (protón y electrón tienen cargas de igual magnitud pero signo opuesto). Esto es muy importante ya que las leyes de la física funcionan en base a principios de conservación. Otra cantidad importante que debe conservarse es la energía. Todos hemos aprendido desde niños que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. Y justamente aquí estaba el problema con el decaimiento beta, ya que los cálculos mostraban que si la energía se conserva entonces el electrón siempre sería emitido con la misma energía ; sin embargo todos los experimentos mostraban que al decaer el núcleo atómico, el electrón salía emitido con cualquier valor entre cero y . Tanto era desconcierto de los teóricos que el mismo Niels Bohr consideró que sería necesario abandonar el principio de conservación de la energía.

El nacimiento del neutrino

Desde siempre, las conferencias de física han servido no sólo como una reunión para debatir acerca de recientes descubrimientos y resultados sino que principalmente para discutir nuevas ideas (esto en realidad justamente por eso vamos a conferencias). Así ocurrían las famosas discusiones entre Einstein y Bohr sobre física cuántica durante las Conferencias Solvay, cuya versión en 1927 permitió reunir a las lumbreras de la física teórica y experimental de la época en esta famosa imagen:



Cuarto de derecha a izquierda de pie aparece Wolfgang Pauli, distraído junto a Werner Heisenberg, parece estar enfocado en uno de sus rivales públicos Paul Ehrenfest (tercero de izquierda a derecha), con quien protagonizaron varias peleas verbales públicas. Era sabido que uno asistía a las charlas del otro sólo para fastidiarlo.

Pauli tenía 30 años en 1930 cuando no pudo asistir a una conferencia en Tubingen (Alemania) en la que se debatiría el problema del decaimiento beta.

Pauli celebra su 45° cumpleaños en medio de una charla en Princeton (1945)

Pauli tuvo una idea que resolvería el problema y salvaría al principio de conservación de la energía de una forma elegante pero radical. Pauli propuso que en el decaimiento beta de un núcleo atómico no sólo se crea un protón y un electrón, sino que también se emitiría una tercera partícula que compartiría su energía con el electrón, de esta manera el electrón sería emitido a veces con mucha energía, otras veces con poca energía. Con esta hipotética partícula Pauli reconciliaría la teoría con los experimentos. Dado que la carga eléctrica ya era conservada, esta nueva partícula debería ser neutra por lo que Pauli la bautizó como “neutrón” (aunque lo que hoy llamamos neutrón fue descubierto en 1932 y no es el “neutrón de Pauli”). Como no pudo asistir a la conferencia, Pauli escribió el 4 de diciembre de 1930 una de las más famosas cartas en la historia de la física, dirigida a los participantes de la conferencia.

“Estimados y radiactivos damas y caballeros…” escribió, agregando un toque de humor a esta informal manera de expresar una nueva y genial idea. “He encontrado una medida desesperada para salvar la ley de conservación de la energía suponiendo que en el núcleo existen partículas sin carga eléctrica a los que llamaré neutrones. Las observaciones del decaimiento beta tienen sentido si además del electrón, un neutrón es emitido de tal manera que la suma de sus energías es constante” (). Es interesante ver cómo una idea que salvó uno de los principios fundamentales de la física nunca fue publicado. Pauli explica que “por ahora no me atrevo a publicar los detalles de esta idea, les confío a ustedes mi querida gente radiactiva la pregunta de cuán probable sería encontrar evidencia experimental de tal neutrón”. Con estas palabras Pauli literalmente inventó una nueva partícula como una medida desesperada a la posibilidad de abandonar un principio tan fundamental (conservación de la energía). Pauli incluye en su carta detalles sobre las propiedad que “su neutrón” debería tener y concluye diciendo “Debo admitir que mi solución puede parecer casi imposible ya que si existiera ya deberíamos haber visto estos neutrones. Pero si no nos arriesgamos no avanzaremos. Querida gente radiactiva, examinen y juzguen”.

“Certificado de nacimiento del neutrino”: Carta de Pauli a los participantes en la conferencia en Tubigen

En 1934, otro de los grandes físicos de la época, el italiano Enrico Fermi, postuló una teoría completa sobre los decaimientos radiactivos que hoy conocemos como interacción débil. Fermi incorporó la idea de Pauli en su teoría, sin embargo en 1932 James Chadwick había descubierto el neutrón, por lo que el “neutrón de Pauli” (todavía hipotético) necesitaba otro nombre. Según los cálculos de Pauli, “su neutrón” debería tener una masa una 100 veces menor a la de un protón, dado que el neutrón descubierto por Chadwick era un poco más pesado que el protón Fermi exclamó “este neutrón es muy pesado, el neutrón de Pauli es más liviano, más pequeño, debereríamos llamarle el pequeño neutro”. Así es como el neutrón de Pauli pasó a llamarse neutrino, que en italiano significa “el pequeño neutro”.

Búsqueda del neutrino

Cowan y Reines con su detector de neutrinos

Los años pasaban y no aparecía evidencia del neutrino. Pauli llegó a expresar “he hecho algo terrible, algo que ningún teórico debería hacer: he inventado una partícula que no puede ser observada”. Sin embargo los físicos experimentales son muy ingeniosos y basados en la teoría de Fermi sabían que grandes cantidades de neutrinos serían creados en reacciones nucleares. El Sol produciría neutrinos en grandes cantidades pero debido a la gran distancia sería muy difícil detectarlos. En 1945 Frederick Reines trabajaba bajo la supervisión de Richard Feynman en Los Alamos como parte del Proyecto Manhattan, el cual concluye con la creación de la primera bomba nuclear. Más que una terrible arma, Reines vio una copiosa fuente de neutrinos en la Tierra. Durante la guerra fría las dos potencias nucleares testeaban sus armas y Reines planeaba instalar un detector de neutrinos para intentar probar su existencia, sin embargo el detector debía estar tan cerca que la explosión destruiría el detector. En 1952 Reines junto a Clyde Cowan deciden usar una “fuente pacífica de neutrinos” por lo que instalan su detector junto a un reactor nuclear en Hanford, en el estado de Washington. La teoría de Fermi también mostraba lo difícil que sería detectar un neutrino ya que rara vez interactúan con la materia. Usualmente se dice que “atrapar un neutrino es como intentar atrapar una bala con una malla para mariposas”. Esta propiedad fantasmal del neutrino de casi no interactuar la convierte en una partícula muy elusiva. Reines y Cowan denominaron a su búsqueda del neutrino “proyecto Polstergeist”. Luego de meses recolectando datos deciden instalar su detector en una planta nuclear con mayor potencia, esta vez en Savannah River en Carolina del Sur. Mejorando sus mediciones, en 1956 luego de más de dos décadas como una partícula hipotética, Reines y Cowan demuestran que la “solución desesperada” de Pauli es la correcta y que el neutrino existe. El 15 de junio de 1956 Reines y Cowan le enviaron un telegrama a Pauli contándole la noticia. Reines recibió el Premio Nobel en 1995 por este decubrimiento (Cowan murió en 1974).

Luego de la confirmación de la existencia del neutrino, la siguiente meta fue detectar los neutrinos emitidos por el Sol así como los generados en la atmósfera por la colisión de rayos cósmicos con moléculas de aire. Esta nueva carrera causó nuevos misterios llamados “el problema de los neutrinos solares” y “el problema de los neutrinos atmosféricos”, lo que da para un post completo que espero publicar en el futuro.

En 1962 Leon Lederman (famoso por titular “La Partícula de Dios” a su libro sobre el bosón de Higgs), Melvin Schwartz y Jack Steinberger descubrieron que no sólo el neutrino es una partícula real, sino que hay dos tipos de neutrinos, lo que les dio el Premio Nobel en 1988. Recién en el año 2000 se confirmó que existe un tercer tipo de neutrino.

Neutrinos hoy

Hay muchas historias para contar sobre estos “pequeños neutros”, sin embargo en 2011 los neutrinos acapararon la atención de todo el mundo cuando el experimento OPERA anunció que sus neutrinos parecían viajar más rápido que la luz. Fue genial ver cómo los neutrinos se convertían en la partícula de moda, destronando al Higgs por unas semanas. Lamentablemente todo fue un error en la medición. Durante 2012 el Higgs ha recuperado su lugar en los medios, y todo parece indicar que podemos decir que el Higgs ha sido descubierto.

Hay mucho que no sabemos sobre los neutrinos lo que gatilla el interés en estudiarlos. Sin embargo existe otra razón más profunda: los neutrinos podrían responder la pregunta “¿por qué existimos?” ya que sus propiedades podrían haber permitido que hubiese más materia que antimateria luego del Big Bang lo que llevaría a la formación del univero en el que vivimos. Hay muchos otros motivos por los cuales estudiar a estos pequeñines (como se refirió a ellos Lederman en una conversación que tuvimos en 2011). 

Personalmente les he dedicado sólo los últimos 6 años de mi vida, pero espero seguir estudiándolos, una copia de la carta de Pauli adorna mi oficina como el “certificado de nacimiento” de mi partícula favorita. En mi investigación los uso como herramientas para comprender ciertas propiedades de la naturaleza ya que al ser tan pequeños son sensibles a los más pequeños defectos que el espaciotiempo pudiese manifestar (espero en el futuro contar más detalles).

Los neutrinos pudieron originar el universo en el que vivimos, son fantasmales,  65 mil millones de neutrinos provenientes del Sol atraviesan cada centímetro cuadrado de nuestro cuerpo cada segundo, llegan desde el cielo en el día y atraviesan la Tierra para aparecer desde el suelo en la noche, como una vez escribí estos pequeños neutros pueden ser bastante tenebrosos: “los neutrinos son partículas fantasmales observadas por primera vez gracias al proyecto Poltergeist, que durante la noche aparecen por debajo de tu cama”.

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Conexión Causal

James Gillies: ´La gente debe saber qué es el Bosón de Higgs´

"Es importante comunicar la ciencia a la sociedad ya que de ella depende todo lo que hacemos", afirma el director de comunicación del CERN, el laboratorio europeo que alberga el mayor acelerador de partículas.

James Gillies es director de comunicación del CERN, el laboratorio europeo en el que se encuentra el mayor acelerador de partículas del mundo y donde se materializó el descubrimiento del Bosón de Higgs, uno de los mayores hallazgos científicos. Pese a la trascendencia de este hito, Gillies cree que el ciudadano común desconoce su alcance, a pesar de que descubrimientos como este cambiarán en el futuro su vida diaria en la práctica. 

El Bosón de Higgs es la piedra angular de las leyes físicas que intentan explicar el funcionamiento del Universo. Su existencia teórica se propuso en 1964 por el científico británico Peter Higgs. Sin el Bosón, de acuerdo con la teoría de Higgs, el universo sería una sopa gigante. Sin estrellas, planetas ni vida. Durante décadas, el célebre Bosón fue tan solo una teoría sin demostrar, hasta que el acelerador de partículas del CERN descubrió su existencia real.
 

–¿Cree que la población en general es conocedora de lo que significa el Bosón de Higgs y su descubrimiento? 

–No, no lo creo. Y ese es el verdadero reto. Hemos visto que hay muchos factores que determinan que la gente lo desconozca. Hemos trabajado duro para que aumente la población que es consciente de lo que es el Bosón de Higgs. Necesitamos un giro en cuanto al reconocimiento que la sociedad da a un descubrimiento como este y que sepan por qué realmente es importante, ya que hasta ahora la gente ha oído hablar de ello y sabe que es importante porque los medios le han dicho que es importante, pero no tienen claro por qué. Necesitamos que lo sepan.
 

–¿Por qué debería ser importante para un ciudadano ajeno al trabajo científico saber qué es esta partícula? ¿En qué puede mejorar su vida diaria?
–Cuanto más he trabajado en comunicación científica más me he convencido de que todo el mundo es curioso por naturaleza. Forma parte de lo que nos hace humanos y al investigar estamos satisfaciendo una necesidad humana básica de entender dónde estamos, los misterios de nuestro universo. Todo lo que hacemos simplemente depende de la ciencia.
 

–¿Qué es el famoso Bosón?
–Todo tiene masa y es atraído por ella, es lo que nos hace estar en la tierra. El bosón es una partícula elemental que explica la existencia de la masa, la materia de la que estamos hechos, y sin ella no existiríamos. Por eso algunos, no nosotros, la han llamado la partícula de Dios.
 

–¿Y por qué se necesitaba un acelerador como el del CERN para descubrir su existencia?
–El acelerador permite acelerar los protones a mucha velocidad, hacerlos colapsar, porque de esos colapsos pueden salir nuevas partículas (como el Bosón). También se puede descubrir de la caída de partículas del espacio, pero es más difícil.
 

–¿Y qué puede aportar esa curiosidad a la vida diaria del ciudadano común?
–Por un lado, simplemente satisfacer una necesidad que ya he dicho que es humana. Por otro lado, también es muy importante trasladar a la sociedad el mensaje de que, realmente, este u otros descubrimientos van a mejorar su vida diaria de forma práctica. No puedo decirle ahora lo que dentro de 50 años se va a lograr gracias al descubrimiento del Bosón de Higgs, pero sí le aseguro que algo importante se hará con él. Por ejemplo, si nadie hubiera tenido una curiosidad inicial por la luz y la posibilidad de que existieran las bombillas, aún estaríamos con velas y no tendríamos electricidad. En el corto plazo, también hay una aplicación directa porque la clase de gente que tiene más curiosidad y que investiga requiere a otros investigadores que desarrollen tecnología de la que no dispone para su investigación. De modo que se retroalimenta y esta tecnología pasa a beneficiar también a la sociedad.
 

–¿Qué hace tan relevante aplicar una buena comunicación científica a la sociedad?
–Que la sociedad sea conocedora es importante. Siempre pongo el ejemplo sobre un estudio aislado que se comunicó de forma equivocada desde algunos medios y que se malinterpretó también por el público. El estudio hablaba de ciertos efectos negativos de la vacuna triple vírica (sarampión, rubeola y polio), que es una vacuna muy importante para los niños. Era una información incompleta que pudo generar mucho riesgo a muchos niños si los padres decidían no vacunarlos. En un nivel más alto de los puestos de decisión, conocer sobre la ciencia es fundamental para tomar decisiones sobre políticas mundiales, tales como qué hacemos frente al cambio climático, que evidentemente puede tener una influencia del ser humano y podemos hacer algo al respecto.
 

–¿Hay Dios dentro del Bosón de Higgs ?
–Es una partícula que explica la vida dentro del universo, pero no, Dios no está en ella.

Fuente:

La Opinión (Tenerife) 

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Todo lo que debe saber sobre el bosón de Higss

Entender el bosón de Higgs con cinco preguntas

El apagón nuclear alemán ya genera beneficios económicos y medioambientales

El desastre de Fukushima no provocó la decisión de Alemania de abandonar la energía nuclear, sólo aceleró un proceso que estaba en marcha desde hacía al menos una década, según varios expertos. Los germanos han conseguido desligar su crecimiento económico del suministro energético y la dependencia atómica.

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Central de Biblis, cerrada en 2011 tras el accidente de Fukushima / Bigod

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Cuando la canciller alemana, Angela Merkel, anunció el cierre de ocho centrales nucleares y la revisión del resto, sólo habían pasado cuatro días del accidente de Fukushima, sucedido el 11 de marzo de 2011. Aún se desconocían las dimensiones del desastre y muchos vieron en el apagón nuclear germano una decisión precipitada, cuando no una “estupidez” de los políticos, como titularía la revista Forbes. Sin embargo, los alemanes son demasiado serios y lo que menos hay en el adiós de Alemania a la energía nuclear es precipitación. 

Llevaban tres décadas preparándose para un abandono que ya les está dando beneficios económicos y medioambientales.

Documentos / Referencias

En una serie especial, el Bulletin of Atomic Scientists (BoAS) ha reunido a una serie de expertos para analizar el desmantelamiento de las centrales nucleares alemanas y su impacto sobre la economía y la vida de los alemanes. Según el plan anunciado por Merkel, aprobado por el parlamento federal alemán en julio de 2011, a las ocho plantas cerradas se le irán añadiendo las otras nueve que siguen operativas de forma paulatina. Para 2022, Alemania ya no tendrá energía nuclear. Otras fuentes, en especial las renovables, tendrán que tomar el relevo. Y esa transición tendrá que hacerse sin poner en peligro la economía del país.

“La decisión alemana de conseguir un futuro sin nucleares fue de todo menos precipitada e irreflexiva”, escribe el editor del BoAS, John Mecklin, en la presentación de los cinco artículos que forman esta edición especial. La decisión de Merkel, una pronuclear en el pasado reciente, bebe en realidad de un poso histórico que nace con las primeras movilizaciones contra la instalación de centrales nucleares en los años 70 y se realimenta con Chernóbil. Fukushima sólo da la puntilla a un cadáver andante. Mucho antes del tsunami que golpeó las centrales japonesas, en Alemania había consenso político y social contra lo nuclear.

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Este es el mapa nuclear alemán a agosto de 2011: Un total de 15 centrales desmanteladas, varias de ellas en territorio de la antigua RDA (en verde), otras ocho paralizadas (en amarillo) y las nueve restantes dejarán de funcionar en 2022. / Bundesamt für Strahlenschutz

Ya en 2002, gobernando una coalición de socialdemócratas y verdes, se aprobó una ley que incluía la prohibición de construir nuevas centrales y limitar la producción eléctrica de las existentes. Con el cambio de gobierno, en 2005, los conservadores no cambian la legislación. A lo más que llegó Merkel fue a ampliar la vida útil de los reactores, medida que anuló tras Fukushima. Hoy, el 90% de la población germana es favorable al apagón nuclear.

De hecho, el gobierno de Merkel aprobó la energiewende, un ambicioso plan para pasar toda la economía alemana a una estructura energética baja en emisiones y sin usar la energía nuclear. Como destaca el profesor de la Universidad Libre de Berlín, Lutz Mez, “la energiewende ha desligado el crecimiento económico del suministro energético”. Alemania es de los pocos países industrializados que ha reducido sus emisiones. Sus necesidades de energía primaria han pasado de 14.905 petajulios (unidad para medir energía) en 1990 a 13.374 en 2011. En ese mismo periodo, las emisiones de CO₂ han pasado de 1.042 millones de toneladas a 800 millones de toneladas.

El desmantelamiento nuclear no afecta al crecimiento económico

¿Ha perjudicado esta reducción del consumo energético a la economía alemana? En absoluto. El Producto Interior Bruto (PIB) de Alemania fue de 1,8 billones de euros en 1990. En 2011 ya era de 2,44 billones de euros, un aumento del 36%. Y todo eso, con una reducción de la energía de origen nuclear, que ha pasado del 11,2% hace 22 años, al 8,8% del año pasado. De hecho, aunque el consumo de electricidad ha aumentado, las centrales nucleares han reducido a la mitad sus aportaciones hasta el 17,6%. Una cuarta parte de la electricidad del primer semestre de 2012 ya procedía de energías renovables.

Porque esa es otra de las singularidades del apagón nuclear: su vinculación a la lucha contra el cambio climático. Alemania, cuarta potencia económica y sexto emisor de CO₂, se ha propuesto para 2020 reducir sus emisiones en un 40% con respecto al nivel de 1990. Y, para 2050, están confiados en bajarlas hasta el 95%.

“A diferencia de otros muchos países, donde hay una gran división sobre si el apoyo a las renovables tiene sentido desde un punto de vista económico, en Alemania hay un relativamente gran acuerdo sobre su papel crítico en el futuro del país”, razona Miranda Schreurs, también de la Universidad Libre de Berlín. Precisamente, una de las razones del consenso político de los alemanes sobre el apagón nuclear es que ha venido generando una industria alternativa muy pujante. El sector eólico, por ejemplo, daba trabajo a 27.000 personas (entre directos e indirectos) en 2000. Cuando Fukushima, trabajaban 370.000 sólo en la eólica.

Bueno para el medio ambiente, bueno para la economía, pero también bueno para el bolsillo de los alemanes. En el último de los trabajos publicados por el BoAS, el investigador del Instituto de Ecología Aplicada y uno de los miembros del Grupo de Expertos del Energy Roadmap 2050 de la Comisión Europea, Felix Matthes, analiza los diferentes escenarios de precios finales de la electricidad en una Alemania sin nucleares. En el escenario más probable, el recibo de la luz podría subir unos cinco euros por megavatio-hora durante algunos años alrededor de 2022, fecha en la que se apagará la última central nuclear alemana. Sin embargo, también existe la posibilidad de que no suba el precio. También estima que el impacto negativo del cierre de todas las centrales en favor de las renovables sobre el PIB podría suponer el 0,3% en los años anteriores a 2030. Muy poco, si se compara con los riesgos de otro Fukushima.

Fuente:

Materia

Tres minutos poara entender el bosón de Higss

Bueno, pues aquí lo tenéis. Después de muchos días de trabajo y gracias al talento de David Tesouro (animación y la parte más importante del curro), Miguel Fernández Flores (grafismo) y Nicola Zonno (ilustraciones), estrenamos nuestro primer videográfico de ciencia en lainformacion.com. Después del éxito de "El bosón de Higgs explicado a mi abuela", queríamos hacer algo en nuevos formatos y nos pusimos a ello. Aún tenemos que mejorar mucho, pero creo que este primer videográfico os gustará :-)

* Podéis pillar el código del vídeo e insertarlo en vuestros blogs, si os gusta (Hacedlo!!)

Enlace: Tres minutos para entender el bosón de Higgs (lainformacion.com)

Otras piezas de nuestra cobertura sobre el bosón de Higgs:

- El bosón de Higgs explicado a mi abuela

- En busca del bosón de Higgs (Timeline histórico)

- Seis incógnitas de la Física después del bosón de Higgs

- El CERN anuncia el hallazgo de una partícula que podría ser el bosón de Higgs

- ¿Por qué buscamos el bosón de Higgs?

- Siete vídeos imprescindibles para entender qué es el bosón de Higgs

- ¿Cuánto sabes del bosón de Higgs? (Test)

Fuente:

Fogonazos

Lo que necesitas para entender el bosón de Higgs en cinco preguntas

1. ¿Por qué es tan importante encontrar el bosón de Higgs?
 

Porque podría contener la respuesta a la siguiente cuestión: ¿cómo decide la naturaleza a qué partículas les asigna masa y a cuáles no? Todas las partículas elementales que forman la materia (seis leptones y seis quarks) tienen masa. Sin embargo otras como el protón, responsable de la fuerza electromagnética, no tienen masa. La presencia o ausencia de masa podría venir dada por el bosón de Higgs, cuya existencia se propuso en los años sesenta. 

“Confirmar la existencia del bosón de Higgs en el modelo estándar supondría haber comprendido el mecanismo por el cual las partículas adquieren masa, un mecanismo que en su versión más simple predice la existencia de –al menos– un bosón que cuando interacciona con las otras partículas (quarks, leptones y otros bosones), hace que estas adquieran masa”, explica Teresa Rodrigo, investigadora del Instituto de Física de Cantabria que participa en los experimentos del CERN.

2. ¿Qué es el campo de Higgs?
 

Para explicar por qué unas partículas tienen masa y otras no, el físico británico Peter Higgs (y simultánea pero independientemente, también Francois Englert, Robert Brout, Gerald Guralnik, Dick Hagen y Tom Kibble) postuló en los años 60 del siglo XX un mecanismo que se conoce como el “campo de Higgs”. Al igual que el fotón es el componente fundamental de la luz, el campo de Higgs requiere la existencia de una partícula que lo componga, que los físicos llaman “bosón de Higgs”. El campo de Higgs sería una especie de continuo que se extiende por todo el espacio, formado por un incontable número de bosones de Higgs. La masa de las partículas estaría causada por una especie de “fricción” con el campo de Higgs, por lo que las partículas más ligeras se moverían por este campo fácilmente mientras que las más pesadas lo harán con mayor dificultad.

3. ¿Quién acuñó el nombre de “partícula de Dios”?
 

Fue el Premio Nobel de Fïsica Leon Lederman, en el libro “Si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?”. Sin embargo muchos investigadores prefieren el apodo de "la partícula de la botella de champagne", haciendo alusión a la anécdota según la cual el físico David J. Miller ganó en 1993 una botella de champagne ofrecida por el ministro de ciencia británicoWilliam Waldegrave, que la ofreció como “premio” a quien fuese capaz de explicarle que era el bosón de Higgs.

4. ¿Por qué se usa el LHC para buscar el bosón de Higgs?
 

La confirmación o refutación de la existencia del bosón de Higgs es uno de los objetivos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo que opera la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en la frontera franco‐suiza, cerca de Ginebra (Suiza). En el interior del anillo del acelerador del CERN colisionan protones entre sí a una velocidad cercana a la de la luz. Según los cálculos los bosones de Higgs deberían producirse en choques frontales entre protones de energías del orden de 20 TeV. Al fin y al cabo, cuanto mayor sea la energía de las partículas que chocan más masa tendrán las resultantes, según la famosa ecuación de Einstein E=mc2. No obstante, el bosón de Higgs no se puede detectar directamente, ya que una vez que se produce se desintegra casi instantáneamente dando lugar a otras partículas elementales más habituales (fotones, muones, electrones…) que sí son detectadas en el LHC.

5. ¿Por qué se habla de probabilidades en lugar de hablar de descubrimiento del bosón de Higgs? ¿Qué significan los “sigmas” de los que hablan los físicos?
 

El bosón de Higgs no puede observarse directamente porque si tiempo de vida es demasiado corto. Al final de su vida, decae y se transforma en otras partículas que son las que los detectores observan. Por ejemplo, en dos fotones. Pero otros muchos procesos también generan dos fotones, de modo que los científicos tienen que comparar el número de “eventos de dos-fotones” y compararlo con lo que se espera para una determinada partícula.
 

Para reclamar la paternidad de un descubrimiento, los físicos necesitan tener un exceso de colisiones significativas, lo que precisa de otra magnitud: la desviación estándar o el “número de sigmas”, que establece la significancia estadística de ese descubrimiento. Al hacer el anuncio sobre el bosón de Higgs, Fabiola Gianotti ha dicho: "Hemos observado señales claras de una nueva partícula en el nivel de cinco sigma en la región de la masa alrededor de 126 gigaelectronvoltios (GeV)”. El valor cinco sigma es el nivel mínimo aceptado por la comunidad científica para confirmar el descubrimiento de una partícula, e indica que la probabilidad de que lo que estemos viendo sea fruto del azar es más pequeña que unas pocas partes en diez millones (o que la confianza es del 99,99994%).

Fuente:

Muy Interesante

Peter Higgs: 'Nunca pensé que esto ocurriría estando yo con vida' (informe completo)

Pero antes de leer el post queremos preguntarle... ¡sabe usted lo que es el bosón de Higgs? Sin no lo sabe vea el siguiente video: 

Y esta es la conferencia de prensa del día de ayer donde el CERN anuncia haber descubierto el bosón de Higgs. Véalo:

 

"Sorprendido". Así describe su estado de ánimo el hombre de momento, Peter Higgs. "Nunca pensé que esto ocurriría estando yo con vida". Nada le hacía presagiar hace cerca de 50 años que este momento llegaría tan pronto, "sobre todo porque al principio no sabíamos qué teníamos que buscar. Estoy sorprendido de que haya llegado tan rápido", confiesa.


En 1964, Higgs describió con la sola ayuda de un lápiz y un papel las ecuaciones que predicen la existencia de una partícula nunca vista, pero necesaria para que funcione el Modelo Estándar sobre el que se basa la física actual. Ahora se pregunta: "¿Podríamos decir que es suficiente para la declaración de un descubrimiento?". Parece que ser que sí.


El físico asegura que esta verificación de lo que parece ser la existencia del Bosón de Higgs, "es sólo el comienzo". Apunta a que el hallazgo podría ser "más interesante de lo que aparenta a simple vista".


No obstante, explica que "hay muchas cosas que faltan por medir. Eso será una forma de adentrarnos en la física más allá del modelo estándar y eso será lo verdaderamente importante".
Higgs se muestra emocionado por estar aquí en este momento y confiesa estar impaciente, esperando más noticias sobre ello.


Este miércoles, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) dio a conocer el descubrimiento de una nueva partícula subatómica que confirma con más de un 99% de probabilidad la existencia del Bosón de Higgs (la 'partícula de Dios'), un hallazgo fundamental para explicar por qué existe la materia tal y como la conocemos.


Fuente:


El Mundo Ciencia

¿Y qué pasa si lo observado por el LHC no es el bosón de Higgs?

El descubrimiento anunciado por el CERN nos permite afirmar que se ha encontrado una partícula, un bosón, con las características esperadas, pero puede ser distinto del bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar. ¿Qué incógnitas quedan por descubrir y cuáles son los siguientes pasos? Los intentos por aclarar sus características pueden conducirnos hacia una nueva Física.

Lo que el CERN ha anunciado este miércoles es una noticia histórica. Las lágrimas del propio Peter Higgs y las ovaciones de los físicos asistentes a la conferencia son más que elocuentes. Pero no se puede decir con rigor que sea el bosón de Higgs. El propio director del CERN, Rolf Heuer, ha sido bastante explícito."Se ha encontrado un bosón tipo Higgs", ha explicado, "pero aún no sabemos si es "EL" bosón de Higgs".

¿Tiene importancia esta discusión? Depende de cómo se mire, pero puede ayudarnos a entender cuáles serán los siguientes pasos a dar en el LHC y qué es lo que hoy se ha descubierto. Pero sobre todo esconde la gran cuestión: si las características de la nueva partícula no se corresponden con las que predice Higgs, estamos ante una puerta a una Física más allá del Modelo Estándar.

--> El bosón de Higgs explicado a mi abuela

Para empezar, la partícula detectada por el CERN responde a las características que concuerdan con el bosón de Higgs, pero para conocer si lo es se deben estudiar sus propiedades. "No se puede decir que es el bosón de Higgs ni muchísimo menos. Que es un bosón, sí", explica el catedrático de Física de la Universidad de Granada Fernando Cornet a lainformacion.com. "Que sea compatible no quiere decir que sea necesariamente el Higgs". Francisco Matorras, investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA) que participa en el experimento CMS, pone un ejemplo que ha utilizado el propio CERN. "Esto es como ver a una persona de lejos y pensar que has encontrado a un amigo. Lo has reconocido entre la multitud, pero resulta que tu amigo tiene un hermano gemelo. Ya sabemos que no es un desconocido, ni tu tío o tu primo, pero aún no podemos decir cuál de los dos hermanos es". En otras palabras, matiza Cornet, sabemos que es "blanco y en botella", pero no sabemos cómo sabe ni como huele. Tenemos indicios compatibles con que sea leche, pero podría ser horchata.

"Necesitamos más datos", no se ha cansado de decir Fabiola Gianotti, directora del experimento ATLAS. Pero, ¿por qué necesitan más datos para afirmar que es el Higgs, se preguntan algunos, si estos resultados están confirmados al 99,99995% con un sigma 5? Ese 99,99%", aseguran los físicos consultados por lainformacion.com, se refiere a la certidumbre de que lo que se ha encontrado sea una partícula compatible con las características de Higgs y no una fluctuación de fondo. “Como estás buscando el Higgs, crees que es eso”, insiste Matorras, “pero hasta que puedas mirar mejor las propiedades no puedes asegurarlo".

"Lo que hemos visto tiene una significación estadística muy cercana a lo que se llama descubrimiento", indica el investigador español en CMS Javier Cuevas Maestro. "Ahora nos falta conocer el resto de propiedades. Si no es el bosón de Higgs genuino, lo que va a ocurrir es que el Modelo Estándar será correcto al 95% y va a haber que explicar un 5% con un modelo que lo extienda".

¿Qué sabemos del bosón hallado hoy? Sabemos que tiene espín entero (es un bosón), conocemos su masa (los famosos 125 Gigaelectronvoltios) y que se desintegra en algunos canales de una manera compatible con lo que se esperaba en el Modelo Estándar. En los próximos meses se realizaran más análisis en el LHC para conocer sus propiedades y estos nuevos datos pueden apuntar  varias vías que nos separarían de lo que es el bosón de Higgs tal y como estaba predicho en la teoría.

Para sorprender a los científicos podría ocurrir que el bosón encontrado no se desintegre como se espera. En los resultados anunciados hoy el experimento CMS ha encontrado señales claras en dos de los cinco canales principales en los que se desintegra el Higgs (fotón-fotón y ZZ) y ATLAS ha ofrecido resultados solo en esos dos canales. Si dentro de unos meses, cuando se hagan más pruebas, sigue sin aparecer en estos canales, se confirmaría experimentalmente que existe un bosón tipo Higgs pero no sería el del Modelo Estándar y tendría que haber alguna modificación. "Esto", sugiere Cornet, "daría lugar a modelos más complicados".

Una variante de esta anomalía es algo que ya se ha visto hoy, y es que en el canal fotón-fotón y de dos bosones Z la señal aparece con más frecuencia de lo esperado. El número de señales de este tipo en CMS es 1,7 veces por encima de lo esperado, explica Matorras. Y ATLAS presenta  un valor menor pero también por encima. "Esto puede significar que o has hecho mal las cuentas (lo cual es raro)", asegura, "o bien que hay alguna cosilla más". "Si se mantiene esa observación", apunta Cornet, "quiere decir que esa partícula no es el bosón de Higgs, es otra cosa".

Otra posibilidad es que tenga un espín distinto al esperado. Para que todo cuadre, debería tener espín cero (tiene que ver con el modo en que interacciona la partícula). La teoría pide que sea un escalar, espín cero y con paridad positiva, explican los físicos. Si no es así, dice Cornet, "entonces sería una partícula en una teoría absolutamente diferente, donde a lo mejor podría haber un montón de partículas con muchos espines". Esta puerta abriría la posibilidad, como ya ocurrió en su momento con protones y neutrones, de que algunas partículas que consideramos elementales en realidad no lo sean y que la masa se deba a su estructura interna que no conocemos.  

Otra de las propiedades donde se pueden encontrar "sorpresas" es en los modos de producción del Higgs, explica Javier Cuevas Maestro. Si reproducen los modos de producción a la inversa, puede que encuentren cosas que no coincidan. "Si la proporción que se produce no fuese correcta, tendríamos un problema", asegura, "eso querría decir que en ese modo de producción hay acoplamientos del Higgs que no son los esperados en el Modelo Estándar".

Estos nuevos datos son a los que se refiere el físico Peter Higgs cuando afirma, en una entrevista con el CERN (ver vídeo), que lo emocionante es que se abre un camino a una nueva Física más allá del Modelo Estándar. "Lo que se puede descubrir", explica  Cornet, "es que estamos ante un mecanismo de Higgs más complicado, ante formas más complicadas de dar masa a las partículas. O que los cálculos den lugar a un espectro nuevo de partículas".

En cualquier caso, estas incógnitas son las que empezarán a plantearse los físicos a partir de esta semana, pues "la obsesión" hasta el día de hoy era determinar si ésta era o no era la partícula que se buscaba. "Había una posibilidad de que no existiera el Higgs", confiesa Matorras. "Hoy podríamos estar anunciando que no existe el bosón de Higgs en absoluto y que no hubiéramos visto aparecer esas desintegraciones. Al estar excluido en el resto de rango de masas, podríamos haber descartado su existencia". Si hubiera sido así, la Física se habría encontrado ante una especie de callejón sin salida muy interesante. Los nuevos resultados  siguen en la línea esperada pero, como siempre en ciencia, el camino puede estar lleno de sorpresas.

Fuente:

La Informaciòn Ciencia

Stephen Hawking pidió el Nobel para Peter Higgs tras evidencia de 'partícula de Dios'

Especial: Partícula de Dios

El astrofísico británico contó que perdió dinero, pues apostó con un colega a que nunca se encontraría el bosón de Higgs

 

Stephen Hawking. (AP)

  Con el anuncio de hoy del hallazgo casi seguro de las pruebas de la existencia del bosón de Higgs o ‘la partícula de Dios’, el astrofísico británico Stephen Hawking consideró que Peter Higgs debería ganar el Premio Nobel de Física.

Los resultados anunciados el miércoles por la Organización Europea para la Investigación Nuclear sobre la existencia de una nueva partícula “indican de manera contundente que hemos descubierto el bosón de Higgs”, ha dicho Hawking, en declaraciones a la BBC. “Es un resultado muy importante y Peter Higgs se merece el Nobel por este motivo”, asegura el autor de “Breve historia del tiempo”.

Perdió apuesta
 
Sin embargo, Hawking dijo estar algo amargo, pues apostó hace unos años con un colega en Estados Unidos que nunca se encontraría la partícula subatómica.
 

“Me parece que acabo de perder 100 dólares”, dijo Hawking en entrevista con el canal BBC. Aún así, el astrofísico saludó el “importante resultado”

 

Fuente:

 

El Comercio (Perú)

Ver más sobre la apuesta en los archivos de Conocer Ciencia

Todo lo que debe saber sobre el bosón de Higgs

Especial: Partícula de Dios 

Después de buscarlo durante más de 45 años, el bosón de Higgs está más cerca que nunca. Y, con él, dicen, las respuestas a muchas de las preguntas pendientes sobre la formación del Universo.

Por eso lo llaman "la partícula divina".

Este miércoles, los científicos del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) anunciaron haber hallado la más "sólida evidencia de su existencia".

Pero, ¿qué es exactamente el bosón de Higgs? Y, ¿por qué los físicos llevan más de 40 años tras él?

BBC Mundo le explica los elementos clave alrededor de uno de los grandes misterios de la ciencia.

¿Qué se anunció este miércoles?

Los científicos del CERN anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula coherente con el bosón de Higgs.

Los dos equipos que investigan la partícula aseguraron haber obtenido un "golpe" en sus datos que correspondería a una partícula con un peso de entre 125 y126 gigaelectronvoltios (GeV), unas 130 veces superior al de un protón.

"Los resultados son preliminares, pero la señal 5 sigma a unos 125 GeV que hemos visto es crucial. Es realmente una nueva partícula", señaló Joe Incandela, vocero del CERN.

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¿Cuál es la importancia de este descubrimiento?

Este anuncio es, en palabras de los científicos del CERN, la "más sólida evidencia de la existencia de la partícula de Higgs".

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De momento, lo que se sabe con certeza es que se ha descubierto una nueva partícula que encaja en lo que se esperaba del bosón de Higgs.

Sin embargo, indican, si ésa es la partícula divina o una partícula más compleja es algo que no se sabe aún.

Una confirmación sería uno de los mayores descubrimientos científicos del siglo. El posible hallazgo del bosón de Higgs fue comparada por algunos físicos con el programa Apollo que llegó a la Luna en los 60.

Pero, ¿qué es el bosón de Higgs?

De forma completamente segura –al menos hasta que se confirmen los descubrimientos anunciados esta miércoles por el CERN- sólo existe en la mente de los físicos teóricos.

Por ahora existe una teoría casi completa sobre cómo funciona el Universo en un sentido amplio: desde las partículas que componen los átomos y las moléculas de la materia que vemos hasta las más extrañas.

Esa teoría se llama Modelo Estándar. Sin embargo, hay un enorme agujero en ella: no explica por qué las partículas tienen masa.

El mecanismo de Higgs –una explicación para justificar ese hueco en la teoría- fue propuesto por seis físicos en 1964, entre ellos el británico Peter Higgs.

El modelo estándar y el bosón de Higgs

¿Qué es un bosón?

Un bosón es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales de la naturaleza (el otro tipo son los fermiones). La denominación "bosón" fue dada en honor al físico indio Satyendra Nath Bose.

¿Por qué importa?

El bosón de Higgs es la pieza que falta para comprender el funcionamiento de la masa y, por extensión, la forma cómo se cimenta el Universo.

La masa es, dicho de un modo sencillo, la medida de la materia que contiene algo: una partícula, una molécula o una vaca.

Si no fueran masa, todas las partículas fundamentales que componen los átomos y las vacas se desvanecerían a la velocidad de la luz y el Universo tal como lo conocemos no habría podido constituirse en materia.

El mecanismo de Higgs propone que existe un campo que atraviesa el Universo –el campo de Higgs- que permite a las partículas obtener su masa. La interacción con ese campo –con los bosones de Higgs que salen de él- otorgaría masa a las partículas.

¿Cómo buscan los científicos el bosón de Higgs?

El científico inglés Peter Higgs.

Irónicamente, el Modelo Estándar no predice la masa exacta del bosón de Higgs. Los aceleradores de partículas como el del CERN, situado entre Francia y Suiza, intentan buscar la partícula de forma sistemática en una serie de rangos de masa en los que podría situarse.

El acelerador funciona haciendo colisionar dos chorros de partículas subatómicas –protones- a una velocidad cercana a la de la luz.

Eso genera una enorme lluvia de partículas que sólo pueden crearse con altas energías. Los científicos del CERN han esperado largamente que el bosón de Higgs aparezca en algún momento en la maraña de esa lluvia de partículas.

Si se comportara como los investigadores creen que debería hacerlo, podría descomponerse entre las demás, pero dejaría un rastro que probaría su existencia.

Pero esta no es la primera máquina en intentar cazar la partícula. La máquina del LEP (Gran Colisionador de Electrones Positrones, por sus siglas en inglés) funcionó entre 1989 y 2000 y descartó que la partícula de Higgs se encontrara en un rango determinado de masa.

El acelerador Tevatron, en Estados Unidos, siguió buscando la partícula por encima de ese límite antes de que lo desconectaran este año.

Los datos generados por ese aparato aún se están analizando y podrían ayudar a confirmar o descartar la existencia de la partícula.

El Gran Colisionador de Hadrones del CERN –el acelerador de partículas más poderoso- es el experimento más potente que podría arrojar luz en la caza de la partícula de Higgs.

¿Cuándo sabremos si encontraron la partícula de Higgs?

El Gran Colisionador de Hadrones utiliza un túnel de 27 kilómetros de circunferencia.

Como con el resto de partículas físicas, este es un punto delicado. El bosón de Higgs podría aparecer en un rango de masas concreto y algunas señales –una especie de "golpe" en los datos como el anunciado este miércoles- podrían indicar que se encuentra ahí, entre el resto de partículas.

Asegurarse de que ese "golpe" se debe realmente a la partícula de Higgs es otra cuestión.

Si se lanza una moneda 10 veces y ocho veces sale cara, podríamos pensar que la moneda está trucada.

Pero eso sólo se puede afirmar con cierta seguridad después de haberla lanzado varios cientos de veces. Lo mismo sucede con los científicos antes de que anuncien un "descubrimiento" formal. Necesitan haberlo comprobado repetidas veces.

¿Cómo sabemos que la partícula de Higgs existe?

Hablando con rigor, no lo sabemos, y eso es lo que hace tan emocionante el trabajo del Gran Colisionador de Hadrones.

Simplificando, la teoría predice un "Modelo Estándar de Higgs", que es el principal hilo conductor de la investigación actual.

Pero la historia ha demostrado que las predicciones teóricas pueden equivocarse y la ausencia de la partícula de Higgs podría sugerir que se encuentra en niveles de energía diferentes, que se descompone en otras partículas o, quizá, que no existe.

¿Qué pasaría si no la encontramos?

Los físicos más estrictos dirían que encontrar una partícula de Higgs que cumpliera de forma exacta la teoría actual, sería una decepción.

Proyectos a gran escala como el Gran Colisionador de Hadrones fueron construidos para ampliar el conocimiento.

En ese sentido, confirmar la existencia de Higgs justo donde se espera –aunque sería un triunfo para nuestro entendimiento de la física- sería mucho menos excitante que no encontrarla.

Si estudios futuros confirman definitivamente que Higgs no existe, la mayor parte del Modelo Estándar debería ser revisada.

Eso lanzaría nuevas líneas de investigación que podrían revolucionar nuestro conocimiento sobre el Universo de una manera similar a como lo hicieron las ideas de la física cuántica hace un siglo.

Fuente:

BBC Ciencia

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La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) acaba de escribir un capítulo crucial en la historia de la Física, al descubrir una nueva partícula subatómica que confirma con más de un 99% de probabilidad la existencia del bosón de Higgs, conocido popularmente como la 'partícula de Dios', un hallazgo fundamental para explicar por qué existe la materia tal y como la conocemos.

Con los resultados presentados hoy, la existencia del bosón de Higgs -la partícula subatómica teorizada por el físico británico Peter Higgs en los años sesenta, y que supone el único ingrediente del Modelo Estándar de la Física que aún no se había demostrado experimentalmente- es prácticamente un hecho.

Si no fuera por el bosón de Higgs, las partículas fundamentales de las que se compone todo, desde un grano de arena hasta las personas, los planetas y las galaxias, viajarían por el Cosmos a la velocidad de la luz, y el Universo no se habría 'coagulado' para formar materia. Por ese motivo, el editor del físico Leon Lederman creyó oportuno cambiar el título de su libro llamado originalmente 'The goddamn particle' ('La puñetera partícula') por el de 'The God particle' (La 'partícula Dios', aunque popularmente se ha traducido como 'la partícula de Dios').

En 1964, Higgs describió con la sola ayuda de un lápiz y un papel las ecuaciones que predicen la existencia de una partícula nunca vista, pero necesaria para que funcione el Modelo Estándar sobre el que se basa la física actual. Es la partícula fundamental de lo que se conoce como el mecanismo de Higgs, una especie de campo invisible presente en todos y cada uno de los rincones del universo y que hace que las partículas inmersas en él tengan masa.

El bosón de Higgs es el componente fundamental de ese campo, de la misma manera que el fotón es el componente fundamental de la luz. Si la 'partícula de Dios' no existiera, tampoco existiría nada material en el Universo.

"Puedo confirmar que se ha descubierto una partícula que es consistente con la teoría del bosón de Higgs", explicó John Womersley, director ejecutivo del Consejo de Tecnología y Ciencia del Reino Unido, durante una presentación del hallazgo en Londres.

Joe Incandela, portavoz de uno de los dos equipos que trabajan en la búsqueda de la partícula de Higgs, aseguró que "se trata de un resultado todavía preliminar, pero creemos que es muy fuerte y muy sólido".

Tras terminar su presentación, el estruendoso aplauso en el auditorio no cesaba a pesar de que Incandela trataba de pedir la palabra para agradecer a toda la organización la colaboración y el ambiente científico donde ha podido desarrollar su investigación.

Nervios y emoción

En el auditorio estaba presente el propio Peter Higgs, con cuyo apellido se bautizó al mítico bosón, quien no pudo contener las lágrimas al escuchar los resultados que han confirmado su teoría. "Sólo quiero dar las gracias a todas las personas que han estado relacionadas con este trabajo. Es lo mas increíble que me ha pasado en toda la vida", aseguró el científico emocionado.

La presentación de estos resultados ha tenido lugar en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP 2012) que se celebra en Melbourne (Australia), donde se están exponiendo los resultados obtenidos por los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en 2012. El director del CERN, Rolf Heuer, ha comenzado la conferencia nervioso y ha afirmado que "hoy es un día muy especial en todos los sentidos".

ATLAS, uno de los dos experimentos del CERN que busca el bosón de Higgs, ha confirmado la observación de una nueva partícula a un nivel de 5 sigma (una forma de medir la probabilidad de que los resultados sean ciertos que ronda el 100%). Esta medición implica que la probabilidad de error es de tres en un millón, una cifra que, oficialmente, es suficiente para dar por confirmado un descubrimiento.

"Es dificil no estar emocionado con estos resultados", ha dicho Sergio Bertolucci, director de investigación del CERN. "Con toda la precaución necesaria, me parece que estamos en un punto rompedor".

"Es un hito histórico, pero estamos solo al principio", ha declarado por su parte Heuer, el director del CERN.

Muy cerca del objetivo

Los datos del CERN no son todavía tan concluyentes como para poder afirmar con total certeza que han encontrado la 'particula de Dios', pero están realmente cerca de alcanzar ese objetivo. "Hemos encontrado un nuevo bosón con una masa de 125,3 gigaelectrónvoltios (una medida usada por los fisicos para cuantificar masas muy pequeñas), con un grado de consistencia de 4,9 sigma. Estamos de acuerdo con el modelo estándar en un 95%, pero necesitamos más datos", explicó Icandela.

"Observamos en nuestros datos claros signos de una nueva partícula, con un nivel de confianza estadística de 5 sigma (superior al 99,99994%), en la región de masas de alrededor de 125 gigaelectrónvoltios. El excepcional funcionamiento del LHC y ATLAS, y los enormes esfuerzos de mucha gente, nos han llevado a esta emocionante etapa", asegura la portavoz del experimento ATLAS, Fabiola Gianotti, "pero se necesita un poco más de tiempo para preparar estos resultados para su publicación".

El portavoz del experimento CMS, Joe Incandela, explica: "Los resultados son preliminares, pero la señal de 5 sigma alrededor de 125 gigaelectrónvoltios que estamos viendo es dramática. Es realmente una nueva partícula. Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado jamás encontrado". Para Incandela, "las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por lo que es preciso ser extremadamente diligentes en todos los estudios y comprobaciones".

Gran expectación

El pasado mes de diciembre ya se habló de un posible anuncio del CERN. En aquella ocasión los expertos señalaron que se "había cerrado el cerco" en torno a la partícula, por lo que ya estaban más cerca de encontrarla.

Además, el director general del CERN, Rolf Heuer, señaló la semana pasada que ya podría haber datos "suficientes" para hallar el Bosón de Higgs. En un artículo en 'The Bulletin', Heuer indicó que "hallar el Bosón de Higgs es una posibilidad real y que, a menos de dos semanas para que se celebre la conferencia ICHEP, la noticias de los experimentos se esperado ansiosamente".

A pesar de estas palabras, Heuer ha pedido a la comunidad científica que tenga "un poco más de paciencia". En este sentido, recordó que aunque ATLAS o CMS muestren datos que supongan el descubrimiento de la partícula "siempre se necesita tiempo para saber si es el Bosón de Higgs buscado durante mucho tiempo -el último ingrediente que falta en el Modelo Estándar de física de partículas- o si se trata de una forma más exótica de esta partícula de que podría abrir la puerta a una nueva física".

Nivel de certeza

Los físicos de partículas mantienen un consenso general acerca de lo que se puede considerar un 'descubrimiento': un nivel de certeza de 5 sigmas. La cantidad de sigmas mide la improbabilidad de obtener un resultado experimental fruto de la suerte en lugar de provenir de un efecto real.

Se suele poner como ejemplo el lanzamiento de una moneda al aire y ver cuántas veces sale cara. Por ejemplo, 3 sigmas representarían una desviación de la media equivalente a obtener ocho caras en ocho lanzamientos seguidos. Y 5 sigmas, 20 caras en 20 lanzamientos.

La toma de datos para la ICHEP 2012 concluyó el lunes 18 de junio después de un "exitoso primer periodo" de funcionamiento del LHC durante este año, según ha explicado del CERN. Precisamente, Heuer ha señalado que es el "impresionante trabajo" que ha tenido el LHC en 2012 lo que "ha elevado las expectativas de cara a un descubrimiento".

El equipo de expertos que trabaja para la organización en Ginebra ha diseñado la actividad del LHC para el primer periodo de 2012 de manera que obtuviera la máxima cantidad de datos posibles antes de que se celebrara el ICHEP. De hecho, se han obtenido más datos entre abril y junio de este año que en todo 2011. "La estrategia ha sido un éxito", ha indicado el director general del CERN.

Fuentes:

El Mundo Ciencia

ABC Ciencia