El bosón de Higgs

 El bosón de Higgs era una partícula "teórica", que fue observada por primera vez el 4 de julio de 2012 en el experimento ATLAS (CERN).

 Sobre el Bosón de Higgs (Rubén Lijó, 2011)

"El bosón de Higgs es una partícula derivada del Modelo Estándar de la Física de Partículas, necesaria para que funcionen las matemáticas que explican el mundo subatómico."

[extraído del documental "Del Mito a la Razón"(Rubén Lijó)]

La Mecánica Cuántica establece el comportamiento de las partículas elementales y explica la interacción entre ellas. Existen dos tipos de partículas: 

__ las que forman la materia, llamadas fermiones [debido al físico Enrico Fermi]

__ las que transmiten las fuerzas que interactúan entre ellas, llamadas bosones [debido al físico Santyendra Nath Bose]. 

El detector ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) es el mayor detector diseñado para observar un amplio rango de partículas y fenómenos producidos en las colisiones en el LHC. ATLAS trata de descubrir nuevas partículas y nuevos fenómenos, extensiones del Modelo Estándar.

El Modelo Estándar (reformado) sugiere que las partículas poseían masa cero justo después del Big Bang, pero cuando la temperatura descendió por debajo de cierto valor, un campo "transparente" - el campo de Higgs - comenzó a mostrar su influencia. Este campo es igual en todas partes, pero el valor de la interacción entre las diferentes partículas con él es diferente según el tipo de partícula. La intensidad de esta interacción es la que le confiere masa a las partículas. Quarks y electrones resultan tener masas muy diferentes. 

Imaginemos quarks o electrones (como parte de otras partículas, como protones, núcleos, o átomos), moviéndose en el campo de Higgs. Sus interacciones con el campo genera diferentes  inercias según la composición, y por tanto "origina" diferentes masas. El campo de Higgs actúa como un “material transparente” con un "índice de masa" específico para cada clase de partícula fundamental. 

Esto es lo que explica que para mover un electrón en reposo necesitemos unas 200 veces menos fuerza que un muón, esto es, que un muón tiene 200 veces más masa que un electrón. Por tanto, este campo es el responsable de las diferentes masas observadas para las partículas y constituye el mecanismo de rotura de simetría que explica como funciona nuestro Universo. La idea esencial radica en establecer el paralelismo entre la rotura de simetría cuando la luz viaja en un medio transparente y la rotura de simetría cuando las partículas viajan en el campo de Higgs. 

Desde el punto de vista cuántico, ese campo puede entenderse formado por unidades discretas que llamamos partículas de Higgs. Dado que en el marco de la teoría deben tener spin entero pertenecerán a la familia de los bosones, y por tanto también son conocidos como Bosones de Higgs.

 Relacionado:

 

LHC accelerator

 CERN en tres minutos