TRAS LA PARTICULA DIVINA

La materia está formada por moléculas, y las moléculas, por átomos. La imagen clásica del átomo es la de una nube de electrones de una cien millonésima de centímetro que rodea a un núcleo 100.000 veces más pequeño y formado por neutrones y protones cuya masa es miles de veces mayor que la de los electrones. Sin embargo, se han detectado partículas y subpartículas atómicas que los físicos han conseguido explicar a través de un modelo teórico que funciona para partículas ¡pero sin masa!

Para tratar de superar esta situación Peter Higgs propuso la existencia de un campo similar al electromagnético que proporcionaría la masa. El campo electromagnético modifica las condiciones de movimiento de partículas cargadas eléctricamente como el protón o el electrón. De forma análoga, el campo de Higgs proporcionaría masa a las partículas que interactúan con él. A la manifestación de este campo se le conoce como el bosón de Higgs o partícula divina .El acelerador de partículas más potente del mundo, el Tevatron, perteneciente al Fermi National Accelarator Laboratory de Chicago, ha logrado medir de la manera más precisa hasta la fecha, la masa de una partícula subatómica llamada bosón W, una de las mediadoras de la llamada interacción nuclear débil.Los físicos la llaman “la partícula de Dios” porque es la pieza que les falta para comprender la estructura de la materia a nivel subatómico. Esta masa está directamente relacionada con la de otra partícula subatómica, misteriosa y evasiva, el bosón de Higgs, rebautizado como “partícula divina” porque teóricamente se cree que permea todo el universo y da masa al resto de las partículas subatómicas, incluyéndose a sí misma. Poder definir la masa y la posición del bosón de Higgs supondría un logro científico sin precedentes que supondría hallar la clave perdida del Modelo Estándar de la física de partículas actual.
Científicos del CDF (Collider Detector del Fermi National Accelarator Laboratory (Fermilab de Chicago (Estados Unidos) acaban de anunciar que han conseguido realizar la medición más precisa hasta ahora lograda en el mundo de la masa de una partícula subatómica, denominada bosón W, gracias a un experimento único.

Este bosón, junto con el bosón Z, ambos descubiertos por el CERN en 1983, es una de las partículas mediadoras de la llamada interacción nuclear débil (una de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza), y es también un parámetro clave del llamado Modelo Estándar de la física de partículas.

El Collider Detector del Fermilab alberga el acelerador de partículas más potente del mundo, el Tevatron, capaz de acelerar protones y antiprotones a una velocidad cercana a la de la luz y de hacerlas colisionar de frente en el detector CDF. De esta forma, el CDF puede estudiar los productos de dichas colisiones, en un intento de comprender cómo la materia se concreta y qué fuerzas producen la realidad física que nos rodea.
el valor de la masa del bosón W induce a la estimación de que la masa de otro bosón, el bosón de Higgs, aún no descubierto, sería más ligera de lo que antes se había predicho.

La masa del bosón W es de 80,413 +/- 48 MeV/c2, han señalado los científicos con un error de precisión, aseguran, de sólo el 0,06 por ciento. Los cálculos basados en el Modelo estándar de física de partículas relacionan las masas del bosón W y las del quark top, otra partícula descubierta también en el Fermilab en 1995, con la masa del bosón de Higgs.

Es decir, que en el contexto del Modelo estándar de física de partículas la masa del bosón W, la del bosón de Higgs y la de quark top están relacionadas: si se conoce la masa de dos de ellas, se determina automáticamente la tercera.

De esta forma, al medir las masas del quark top (última partícula subatómica descubierta de la familia de seis quarks) y del bosón W con mayor precisión, los físicos pueden definir con mayor exactitud la masa del bosón de Higgs, un dato que es la clave perdida del Modelo Estándar de la física de partículas.Según los científicos del Fermilab, la medición precisa de las masas de estas partículas es el logro más importante alcanzado por el Tevatron porque permitiría reducir las probabilidades de dónde se encuentra la evasiva partícula del bosón de Higgs.

Aunque no se ha podido localizar aún, gracias a las nuevas mediciones sí se ha podido restringir el espacio en el que se dan mayores probabilidades de que esté (un 68% de probabilidades), junto a las otras dos masas del bosón W y del top quark. En la imagen, se ve ese espacio determinado por una elipse azul, en intersección con la banda verde.

El físico Mario Toboso aclara al respecto que cuando se habla de la "posición" del bosón de Higgs, se refiere no al espacio normal y corriente, sino al espacio energético, ya que lo que tratan los físicos es de localizar energéticamente al Higgs, conocer sus propiedades energéticas, que son las que van a darnos finalmente su masa.

"Es decir, no se trata de encontrar una localización espacial (¿dónde está el Higgs?), sino la localización del bosón de Higgs dentro de unos márgenes acotados de energía, como lo muestra la figura del artículo, en la que los dos ejes están en unidades de energía y la elipse azul representa valores de energía muy probables para el bosón de Higgs", explica Mario Toboso.

Con el experimento de Fermilab el bosón de Higgs, por tanto, está cada vez más cerca de dejar de ser una partícula elemental hipotética, cuya existencia predice el Modelo estándar de física de partículas.
Este modelo señala además que Higgs juega un papel fundamental en el entorno subatómico: al parecer, sería un componente del llamado campo de Higgs, que se cree permea todo el universo y da masa al resto de las partículas subatómicas, incluyéndose a sí misma, por lo que ha recibido el sobrenombre de “partícula divina”.Esta partícula haria realidad la teoría de gran unificación, que englobaría a las interacciones electrodébil y fuerte en una única interacción. Hay indicios de que en un futuro será posible. Yquedaría por integrar la gravedad, que es una fuerza al parecer tan diferente que no se sabe muy bien su encaje. Antes habría que desarrollar una teoría cuántica de la gravedad, pero esto aún queda muy lejano.
Puede que la noticia de la detección de esta partícula tan fascinante no sea inmediata, sino que es posible que se anuncien observaciones compatibles con ella, que los científicos vayan calculando probabilidades y combinaciones y, poco a poco, la comunidad científica se vaya convenciendo de que se ha “visto” un bosón de Higgs. También es enteramente posible que no se vea absolutamente nada, que los patrones de partículas producidas en el LHC sean completamente incompatibles con la teoría de Higgs y que haya que buscar otras alternativas (hay físicos que no creen que el campo de Higgs exista). Esto sólo podremos saberlos transcurrido el tiempo.

Cabe destacar ya que hablamos de partículas lo reseñado en la prensa y la internet en fecha 2 de febrero de 2010 aceca de un nuevo hallazgo dentro del mundo de las partículas.
El descubrimiento de una nueva partícula subnuclear, realizado por un equipo de físicos italianos dirigidos por el profesor Antonio Zichichi, fue anunciado el pasado martes como un nuevo e importante paso en el estudio de la materia. El equipo de físicos italianos realizó este trabajo en el Centro Europeo de Irivestigaciones Nucleares (CERN), con sede en Ginebra,el descubrimiento de esta nueva partícula, llamada "Lambda Zaro Beaute", representa una nueva etapa en el camino hacia la unificación de las diferentes fuerzas que rigen la materia en su estructura más íntima. El hecho de poder unificar las tres grandes fuerzas: electromagnética, subnuclear y gravitacional, es el mayor reto a que se enfrentan los físicos, según ha escrito el premio Nobel de Física 1979 Sheldon Lee Glashow. Esta gran unificación conduciría al origen de la materia, a la muerte de la materia y a la naturaleza fundamental del universo. El descubrimiento de estos catorce físicos (doce italianos, un británico y un belga) ha sido realizado al proyectar con gran cantidad de energía los protones constitutivos del núcleo atómico contra otros protones almacenados y posteriormente acelerados a velocidades próximas a la de la luz. En el curso de los 200.000 millones de colisiones registradas por ordenador se obtuvieron veinticinco casos de formación de la nueva partícula, la más pesada encontrada jamás.
Los físicos estudian la estructura de la materia mediante el análisis de los fragmentos producidos tras su desintegración.