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  • Investigación y Ciencia
  • Enero 1987Nº 124

Física de partículas

El bosón de Higgs

La teoría que describe las interacciones entre partículas elementales podría aportar rigor matemático al modelo estándar de las fuerzas fundamentales. La búsqueda de esa partícula huidiza requerirá nuevos aceleradores.

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Los problemas verdaderamente fundamentales de la física siempre pueden explicarse en términos sencillos sin la ayuda de ecuaciones o argumentos matemáticos complicados. Al menos eso me contó una vez Víctor F. Weisskopf, físico eminente, propenso a ese tipo de explicaciones, y quizás ande en lo cierto. Eso es verdad en el caso de una partícula cuya existencia se ha predicho, aunque no se ha encontrado todavía: me refiero al bosón de Higgs; también lo es para el campo de Higgs, asociado a la misma. El bosón de Higgs, así llamado en honor de Peter W. Higgs, de la Universidad de Edimburgo, es el principal ausente del modelo estándar de los procesos elementales: la teoría más aceptada sobre los constituyentes últimos de la materia y las fuerzas fundamentales mediante las cuales interactúan. Según el modelo estándar, toda la materia está formada por quarks y leptones que interactúan entre sí mediante cuatro fuerzas: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza débil y la fuerza fuerte. La fuerza fuerte liga los quarks entre sí para formar protones y neutrones; la fuerza fuerte residual mantiene unidos a protones y neutrones en los núcleos. La fuerza electromagnética liga los núcleos y los electrones, que son una clase de leptones, formando los átomos; la fuerza electromagnética residual une los átomos constituyendo moléculas. La fuerza débil es responsable de ciertas clases de desintegración nuclear. La influencia de ambas fuerzas, débil y fuerte, sólo se deja sentir a cortas distancias: su limitado alcance no supera el radio de un núcleo atómico. La gravedad y el electromagnetismo tienen un alcance ilimitado, por cuya razón nos resultan más familiares.

A pesar de cuanto se ha avanzado en el conocimiento del modelo estándar, hay motivos para pensar que es incompleto. Aquí es donde aparece el bosón de Higgs. En concreto, se cree que dicho bosón confiere rigor matemático al modelo estándar, generalizando su aplicación a energías más altas que las conseguidas por la generación actual de aceleradores de partículas, que podrán alcanzarse pronto, sin embargo, en los futuros aceleradores. Se supone, además, que el bosón de Higgs genera las masas de todas las partículas fundamentales; podríamos decir que las partículas «se comen» al bosón de Higgs para ganar peso.

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