jueves, 28 de mayo de 2009

Bienvenidos Higgs y Susys

Cuando tenemos ante nuestros ojos un objeto grande, por ejemplo una tiza, no vemos su estructura interna, pero aceptamos que están formadas por moléculas y estos a su vez por átomos. Hasta ahí el 90 % de egresados universitarios lo recuerdan y aceptan. Pero si continuamos y decimos que los átomos están compuestos de electrones y de un núcleo constituido por protones y neutrones. Entonces ese 10 % se reduce solo al 2%. Ahora, si decimos que los protones y neutrones son también estructuras hechas de quarks, gluones, bosones W y Z, entonces solo fracciones del 0.1% lo comprenderían. Ese pequeño colectivo son los físicos de altas energías o también llamados particulistas. Ellos se encargan de estudiar las características y comportamientos de estas partículas elementales que se manifiestan a muy altas energías (del orden de 1GeV= 1000 000 000 ev a 1TeV = 1000 GeV o mayores) y distancias muy pequeñas (del orden de 0.000 000 000 000 0001 m). Las teorías vigentes mas elaboradas nos dicen que la materia tiene como constituyentes fundamentales a 12 partículas (6 quarks, electrón, tauón, muón, y 3 neutrinos), y que, las fuerzas significativas intervinientes entre ellas se manifiestan a través de sus respectivos intermediarios: la fuerza electromagnética con el fotón; la fuerza nuclear fuerte con el gluón; la fuerza nuclear débil con los bosones W o Z.

Todas estas fuerzas que se dan a nivel subatómico están bien explicados por el Modelo Estándar (la cuarta fuerza la gravitatoria es despreciable para las masas involucradas), que ofrece la estructura matemática capaz de explicar muy bien las interacciones que ocurren entre ellas. Sin embargo, para ser precisos, no explica todo bien, por ejemplo, no puede tratar bien la masa, y cómo ella surge para cada partícula, este problema fue resuelto a fines de los 60 por Peter Higg, planteando la existencia de una partícula, que les permitiría adquirir el valor másico de cada partícula. A tal partícula las estimaciones teóricas le dan una masa de 120 GeV, para comparación, la masa del electrón es de 500 000 eV. En el experimento llamado LHC (Large Hadron Collider) o Gran Colisionador de Hadrones, que el 10 de Set de 2008, iniciará sus operaciones, en Suiza, y laboratorio del CERN, y el 21 de octubre de 2008 se inaugurará oficialmente, se espera “ver” esta partícula denominadas Bosón de Higgs o también llamada , exageradamente por cierto, “God Particle”, la partícula dios.

Otro gran problema que los particulistas tienen pendiente es que las tres fuerzas que están incorporadas en el modelo estándar (nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnética), conforme se incrementa la energía y a escalas pequeñas no se comportan como una unidad completa, pero si se introducen nuevas partículas llamadas las supersimétricas (susy), que establece que a cada partícula le correspondería una susy (quark el squar, electrón el selectron, fotón el fotino etc.), entonces el modelo estándar sí las unifica perfectamente. Con el LHC se espera, también, ver el suficiente número de susys aunque fuera la más ligera. Las partículas susy, no descubiertas, serían las que llenarían el universo, aquel 85% de masa desconocida e inexplicable.

Aun cuando los particulistas confían en hallar bosones Higgs y Susys, queda vivo el espíritu reduccionista de la física y por tanto la pregunta, ¿serán estas las partículas fundamentales definitivas?. O como señala, K. Popper, “en ciencias no hay verdad solo progresos”. Y que lo único permanente es el mensaje reduccionista, que citando las palabras del Nóbel S. Weinberg, “no es una orientación para programas de investigación, sino más bien una actitud en relación a la naturaleza en si. Es simplemente la percepción de que los principios científicos son lo que son en razón de principios científicos mas profundos y que todos esos principios pueden ser reducidos hasta un conjunto simple y conectados de leyes”. Así, esperamos que el LHC nos diga de que estamos hechos y como fueron nuestras habitaciones iniciales.

Agustín Zúñiga (Lima, Septiembre de 2008)

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