La Partícula de Dios

El señor está en todas partes. Así en lo grande como en lo pequeño. Reconocerlo en su obra es solo cuestión de fe. Fue así precisamente, mientras contemplaba la majestuosidad del paisaje de los Cairngorms, en las Tierras Altas de Escocia, que Peter Higgs concibió la idea de la existencia de una partícula que dotara de masa al resto de las partículas que conforman la materia en el universo. El bosón de Higgs conservó su status de partícula teórica durante casi cinco décadas, obsesionando tanto a los científicos que terminaron conociéndola, a raíz de un libro de Leon Lederman, como la Partícula de Dios.

Esta misma partícula, que hizo fantasear a las audiencias de Soderbergh en Solaris y a los lectores de Dan Brown en Ángeles y Demonios, fue finalmente encontrada en Ginebra por los físicos del CERN, gracias al Gran Colisionador de Hadrones, pieza fundamental de los proyectos CMS y ATLAS. Dos días después del anuncio del descubrimiento por los científicos del CERN a la prensa internacional, el propio Peter Higgs, con 83 años y ahora Profesor Emérito de la Universidad de Edimburgo, se presentó a la prensa en el Old College de dicha institución para admitir, con la sencillez y humildad del hombre de ciencia, que no tenía la menor idea sobre la aplicación práctica que el bosón que lleva su nombre podría llegar a tener pero que su existencia era necesaria para completar el rompecabezas del Modelo Estándar.

El Modelo Estándar se expresa por medio de una fórmula kilométrica, con muchísimas variables. Es incomprensible para los no iniciados pero a los físicos les funciona perfectamente. En esa intimidante formulación, el bosón de Higgs se denota por la letra H y su presencia en el scrabble matemático es indispensable a la hora de hacer predicciones. Los simples mortales no tenemos otra opción que no sea sacarle la vuelta a la abstracción matemática e imaginarnos un modelo físico, si queremos entender lo que trata de decirnos el profesor Higgs cuando habla de la importancia de su bosón en el Modelo Estándar.

Este modelo de partículas subatómicas hace del modelo atómico de Rutherford lo que este último, en su momento, hizo con el atomismo de Demócrito. Es decir, el Modelo Estándar profundiza en los elementos del modelo de Rutherford utilizando la contextualización que le ofrece, en su caso, la mecánica cuántica. De esta forma, el Modelo Estándar define dos tipos de partículas elementales para la materia: los quarks y los leptones. Los quarks, cuyo nombre está tomado del Finnegan’s Wake de Joyce, entre sus muchas posibilidades para combinarse se unen para formar los protones y los neutrones, mientras que los leptones, dependiendo de su carga eléctrica también pueden presentarse de muchas formas siendo las más conocidas el electrón, que según Asimov es zurdo, y el neutrino que no posee carga alguna.

Las partículas que conforman la materia están sujetas a cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, la fuerte, la débil y la electromagnética. Cada una de estas fuerzas tiene una partícula asociada, responsable de provocar la interacción con los quarks y los leptones. Con la digna excepción de la gravedad estas fuerzas influyen a niveles atómicos y subatómicos. Las partículas que caracterizan a las fuerzas fuerte, débil y electromagnética son: el gluón, los bosones W-Z y el fotón respectivamente.

Estas partículas no son todas las posibles, pero son las relevantes para la existencia de la materia y es aquí donde la existencia del bosón de Higgs cobra importancia. Para explicar esto habría que imaginar al universo una milésima de sextillonésima de segundo después del Big Bang, cuando acababa de elevarse la temperatura desde el cero absoluto hasta alcanzar millones y millones de grados, justo después de la inflación cósmica.

Este hecho provocó la aparición de infinidad de partículas que formaban una sopa ardiente y caótica. El caos se debía a que todas las partículas se movían a la velocidad de la luz, pero en esta etapa temprana del universo, dominada por la fuerza electro-débil, se reveló también un campo que alteraba las velocidades de las partículas y las dotaba de masa. La cuantificación resultante de este campo es el bosón de Higgs. Este evento es muy importante ya que gracias a la adquisición de masa de las partículas primigenias fue posible que las colisiones siguieran un patrón y la destrucción natural entre las partículas dejara un residual que es lo que hoy conocemos como materia.

En su libro Tiempos Modernos, Paul Johnson nos dice que el siglo XX comenzó el 29 de mayo de 1919 cuando las fotografías de un eclipse solar comprobaron la Teoría de la Relatividad, debido a la influencia que está tuvo en el mundo. La importancia del descubrimiento del bosón de Higgs todavía está por revelarse. Incluso la confirmación final de las propiedades de tan notable partícula requiere algo más de tiempo y cuando esto suceda solo Dios sabrá si al 4 de julio de 2012 le alcanza para ser el verdadero inicio de la historia del siglo XXI.