La famosa ‘partícula de Dios’ hizo su gran aparición el 4 de julio de 2012, y no, no fue en una película de ciencia ficción. Su nombre técnico es bosón de Higgs, y aunque su existencia fue propuesta por un grupo de físicos allá por 1964, no fue confirmada oficialmente hasta la primavera de 2013, gracias a los esfuerzos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).
Este logro fue posible gracias al gigantesco Gran Colisionador de Hadrones (LHC), una bestia tecnológica ubicada en Ginebra, donde trabajaron codo a codo más de 3.000 científicos de 38 países. Y sí, también ayudaron unos humildes 9 mil millones de dólares en inversión. El hallazgo causó revuelo a nivel mundial: estamos hablando de uno de los mayores descubrimientos científicos de los últimos 50 años. Pero más allá del entusiasmo de los físicos, muchas personas aún no entienden bien de qué va todo esto.
Entonces, ¿qué es exactamente el bosón de Higgs?
Imaginemos que el modelo estándar en física es como la tabla periódica, pero de partículas. Ahí están los bloques básicos del universo: las partículas elementales. Sin embargo, esta teoría no explicaba cómo esas partículas obtenían masa… hasta que apareció el Higgs.
El bosón de Higgs es una partícula fundamental que ayuda a explicar por qué otras partículas tienen masa y otras no. Para entender este fenómeno a fondo, antes hay que repasar algunos conceptos clave de la física moderna. Pero no te preocupes, ¡vamos paso a paso!
Todo empieza con lo básico: la materia está hecha de átomos. Dentro de cada átomo hay un núcleo, formado por protones y neutrones, y a su alrededor orbitan los ya famosos electrones. Hasta aquí, todo bien. Pero si entramos un poco más al detalle, resulta que esos protones y neutrones también están hechos de partículas aún más pequeñas: los quarks.
Los quarks —al igual que los electrones— son partículas elementales, es decir, no se pueden dividir en nada más pequeño (al menos según lo que sabemos hasta ahora). Aquí es donde el asunto se pone interesante.
En los años 60, los físicos se devanaban los sesos tratando de entender por qué unas partículas pesaban más que otras. Por ejemplo, el quark ‘cima’ (uno de los seis tipos que existen) es muchísimo más pesado que un electrón. ¿Cuánto más? Pues su masa es unas 350.000 veces mayor. Hablamos de la diferencia entre una sardina y una ballena, así de brutal.
Entonces surgieron las preguntas existenciales del mundo subatómico: ¿Qué le da masa a una partícula? ¿Qué es, en esencia, la masa? ¿Por qué unas tienen más que otras?
Para resolver el misterio, en 1964 el físico británico Peter Higgs y su equipo propusieron una idea revolucionaria: todo el universo estaría bañado por un campo invisible que interactúa con las partículas y les da masa. Este es el famoso campo de Higgs, un tipo de “gel cósmico” que lo impregna absolutamente todo.
¿Y dónde se esconde el bosón de Higgs? Bueno, así como el agua está compuesta por moléculas de H₂O, el famoso campo de Higgs está formado por una cantidad gigantesca de bosones de Higgs. Por eso, si queríamos comprobar que este campo existía de verdad —y no era solo una bonita teoría de los 60—, había que encontrar al bosón. Y claro, no podíamos hacerlo con una lupa y buena voluntad. Hacía falta algo más… explosivo.
¿El problema? Observar al bosón de Higgs no es precisamente fácil. Primero, generarlo requiere cantidades de energía descomunales, parecidas a las que existieron justo después del Big Bang. Para lograr eso, los científicos construyeron aceleradores de partículas gigantes, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, en Ginebra.
Segundo, incluso si logras crear un bosón de Higgs, se desintegra casi al instante. Literalmente, desaparece antes de que puedas decir “¡lo vi!”. Por eso, lo que los físicos detectan no es el bosón en sí, sino las señales o residuos que deja al descomponerse.
¿Y cómo lo hicieron? Pues dentro del LHC, hicieron chocar protones a velocidades cercanas a la luz. Estas colisiones generaban mini big bangs, tan potentes que nacían nuevas partículas, entre ellas el escurridizo bosón.
Durante años, los aceleradores no podían alcanzar estas velocidades extremas, así que el bosón de Higgs permaneció oculto… hasta que finalmente, en 2012, dejó de jugar al escondite con la ciencia.
Y ahora que el bosón de Higgs fue detectado… ¿qué sigue? Pues no es que los científicos se vayan de vacaciones después de este logro. Su hallazgo fue un bombazo para la comunidad científica, porque confirmó las predicciones del famoso Modelo Estándar de la Física, una especie de “manual” que describe cómo funciona el universo a nivel subatómico.
Este modelo dice qué partículas forman la materia y qué fuerzas actúan entre ellas. Ya había predicho la existencia del bosón de Higgs, así que encontrarlo fue como tachar con alegría la casilla más difícil del bingo. Si no se hubiese hallado, habría que haber repensado teorías clave desde cero.
Pero ojo, el Modelo Estándar no es la historia completa. Tiene un par de agujeros grandes, como el hecho de que no incluye la gravedad (sí, esa fuerza que impide que salgamos volando al desayunar). Tampoco explica qué son la materia oscura ni la energía oscura, que componen la mayor parte del universo. Muy útil, pero aún con lagunas importantes.
Lo bueno es que encontrar al bosón de Higgs abre la puerta a nuevas teorías, como la supersimetría o la unificación de las fuerzas fundamentales. Es como haber resuelto un enigma solo para darte cuenta de que hay una caja fuerte más grande detrás.
Así que sí, el camino sigue. Y con suerte, los próximos descubrimientos podrían cambiar por completo lo que creemos saber sobre la naturaleza… otra vez.
