El bosón de Higgs: una partícula divina

Hay mucha gente que espera las nominaciones de los Oscar como un evento especial, sienten interés por saber quiénes están en el candelero de la cinematografía. Yo no soy muy de oscars, pero hay otro evento con galardones que me pone mucho: los premios Nobel. De estos, los que más me interesan son los relacionados con la ciencia (el de física, el de química, el de medicina) no tanto por saber quiénes son los homenajeados (la mayoría de las veces no cononozco al científico en cuestión) sino por averiguar qué es trending topic en materia científica ese año, es decir, qué interesa o qué campo es lo más a la hora de investigar.

Hace siete años, en 2013, el Nobel de Física se lo llevó Peter Higgs (junto a François Englert) por el descubrimiento teórico para entender el origen de la masa de partículas subatómicas (que nadie se me ponga nervioso con esta última frase porque luego la explicaré). Si os soy sincera me picó la curiosidad este premio por el nombre que tenía la teoría en la que trabajó y sobre todo por el ‘alias’ de ese nombre. El nombre al que me refiero es «bosón» de Higgs, y el alias es «partícula de Dios». Que se hablara de Dios en una disciplina donde se tiende a dejarlo aparte me llamó poderosamente la atención. Antes de explicar de dónde viene ese alias y el porqué, primero intentaré explicar en qué consiste el trabajo de Higgs por el que fue premiado con un Nobel.

Vaya por delante que soy consciente de que me voy a meter en un jardín del que no sé muy bien cómo voy a salir, porque los conceptos que voy a exponer son realmente complejos y bastante alejados de mi campo profesional. Allá voy y que sea lo que Dios quiera.

Más o menos todos hemos estudiado nociones básicas de física en el bachillerato, a todos nos han explicado que la materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos y que estos están, a su vez, formados por otras partículas subatómicas, evidentemente mucho más pequeñas. Cuando yo estudié esto, las únicas partículas subatómicas de las que se hablaba (en las aulas de los colegios) eran los neutrones, los protones y los electrones (y algún positrón de vez en cuando). Ahora, en cambio, se habla de muchas otras más: neutrinos, hadrones, quarks, fermiones, etc, etc. Porque el mundo ultramegasuperminúsculo es variado y está lleno de mogollón de ‘cositas’ que no se ven pero que están ahí (y que tendrán su espacio más adelante en el blog).

Otra cosa que nos enseñaron en el bachillerato es que todos los cuerpos están compuestos de masa, unos tienen más y otros menos. En la Tierra, donde existe la fuerza de la gravedad, esa masa es notoria. Si yo cojo una piedra y la suelto, esta cae al suelo porque su masa es atraída por otra masa, la de la tierra. Esto ya lo vio Newton, aunque nunca averiguó el mecanismo de esa fuerza de atracción. Está claro que es la masa la responsable, pero ¿cómo lo hace?

Einstein vino a explicar en qué consistía la gravedad con sus teorías de la distorsión espacio-tiempo, pero no supo describir qué es exactamente la masa, la causante de esa fuerza.

Es evidente que un cuerpo con mucha masa opone más resistencia al movimiento que uno que tiene menos. Es mucho más difícil mover un frigorífico que un microondas (estoy escribiendo esto sobre la mesa de la cocina y son los dos ejemplos que me han venido a la cabeza). Pero y ¿en el espacio, donde no hay gravedad? «En el espacio no hay frigoríficos ni microondas» contestará alguno. Es cierto, pero ¿otro cuerpo que no sea un electrodoméstico y que tenga más sentido encontrarse por el vacío interestelar?

Higgs y sus colegas (Englert, Brout, Guralnik, Hagen y Kibble) se pusieron en los años sesenta del siglo pasado a darle al coco para desentrañar el misterio de la masa y pensaron y pensaron y volvieron a pensar. Al final estos señores tan sesudos (y pensantes) plantearon una teoría: en todo el universo hay un campo de energía (que llamaron, curiosamente, campo de Higgs) que interacciona con la materia y que afecta a su movimiento.

Un cuerpo con poca masa se verá poco afectado por ese campo mientras que otro con mucha masa se verá más afectado y le costará más moverse.

Voy a poner una analogía que se emplea en muchos vídeos de la red para explicar de una manera más o menos asequible esta teoría. Los puristas están en contra de este símil, pero a mí me parece muy bueno y, como no aspiro a que me den el premio Nobel como profesora de física y tampoco pretendo que me publiquen esto en una revista científica, voy a emplearlo. Es el símil de la fiesta.

Imaginad que en una fiesta llena de gente aparezco yo, por poner un ejemplo asequible, y como a mí solo me conocen en mi casa a la hora de comer y algunos pocos amigos (pocos, pero escogidos, que conste), pues yo me muevo entre la gente sin problemas porque nadie me hace ni puñetero caso. Mi masa es insignificante (no le resulto interesante a nadie) y las personas que están allí no impiden que me mueva porque no interactúan conmigo.

Pero, de pronto, llega a la fiesta Brad Pitt (estoy viendo en la tele de la cocina Seven y es el primer ejemplo que me ha venido a la cabeza), todos (y especialmente todas) se acercan y le rodean (alguno incluso intentará meterle mano), todos quieren algo de él, un autógrafo, un selfie; interactúan con él de tal manera que no le dejan moverse y no puede casi avanzar. Su masa es grande (es un actor muy conocido) y las personas que allí están impiden que se mueva.

La masa es el impedimento al movimiento que produce el rozamiento con el campo de Higgs: los invitados a la fiesta.

Según Higgs y sus colegas pensadores, y siempre desde la teoría, la unidad fundamental de ese campo de Higgs sería el bosón (de Higgs, evidentemente). Así que el vacío no está vacío, tiene cositas: los bosones. El bosón de Higgs, por tanto, sería una partícula que se supone que está ahí, donde algunos dicen que no hay nada. Está en todas partes, pero ni se ve, ni se oye, ni se siente. Pero estar, se supone que está. Algo que pasa igualmente con Dios.

Pero lo de «partícula de Dios» no viene por eso; según algunos se le llama así al bosón porque sería la pieza que falta para comprender la estructura de la materia a nivel subatómico, o sea, es la repera de las partículas, lo superior en física y en todo. Hay que señalar que el propio Higgs siempre fue muy crítico con ese calificativo pues temía que pudiera herir la susceptibilidad de las personas religiosas.

Alias aparte para el bosón, Higgs y sus colegas siguieron dándole al coco. Puestos a suponer siguieron suponiendo y plantearon que, si al campo de Higgs se le sacude, se le menea, se le atiza o se le aplica una fuerza muy, pero que muy grande, se manifestará el bosón y así se podría constatar que existe.

Los del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear), recogieron el guante y aceptaron el reto. Construyeron un acelerador de partículas híper mega enorme en Europa para hacer colisionar partículas subatómicas después de acelerarlas a toda pastilla y así atizarle con todas las de la ley al campo de Higgs y ver si el bosón se dejaba notar.

El cuatro de julio de 2012 se anunció a bombo y platillo que el bosón de Higgs se había descubierto, o sería mejor decir, que se había demostrado que existía porque Higgs ya lo había predicho, o teorizado, o deducido. ¡Qué listo el tío! Por eso, por listo, le dieron el Nobel al año siguiente. Natural.