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1 de Diciembre de 2012
Altas energías

¿Esconde el bosón de Higgs nueva física?

Hace unos meses el CERN anunció el hallazgo de una nueva partícula subatómica. Los físicos deberán ahora verificar si se trata del bosón de Higgs y resolver las numerosas cuestiones asociadas a su existencia.

CERN

En síntesis

La nueva partícula descubierta en el CERN posee espín entero y una masa aproximada de 125 GeV. Los expertos aún deben comprobar que sus propiedades coinciden con las esperadas del bosón de Higgs.

El bosón de Higgs tiene espín cero. La intensidad de sus acoplamientos con el resto de las partículas es proporcional a la masa de cada una de ellas y puede interaccionar consigo mismo.

Varios indicios sugieren que la nueva partícula podría no ser la palabra definitiva. Su estudio tal vez aporte pistas sobre nuevos fenómenos físicos más allá de los descritos por el modelo estándar.

El descubrimiento en el CERN el pasado mes de julio de una partícula cuyas propiedades parecen concordar con las del largamente buscado bosón de Higgs ha supuesto un gran paso para la física de altas energías. Ahora bien, ¿se trata del mismo bosón de Higgs cuya existencia fue postulada en los años sesenta? Para responder a esta pregunta, los físicos deberán determinar con precisión todos los atributos de la nueva partícula. Si efectivamente se corresponde con el bosón de Higgs, el hallazgo habrá rubricado el éxito absoluto del modelo estándar de la física de partículas. Sin embargo, no será un punto final. El descubrimiento plantea varias cuestiones teóricas que trascienden el marco del modelo estándar y que invitan a considerar una teoría más profunda.

El modelo estándar explica toda la materia ordinaria del universo a partir de unas pocas partículas elementales: en concreto, tres clases de fermiones (partículas cuyo espín, o momento angular intrínseco, viene dado en unidades atómicas por un número semientero). Estos son los quarks, que a su vez se agregan para formar protones y neutrones; el electrón y sus dos versiones más pesadas, el muon y la partícula tau; y tres tipos de neutrinos. Dejando a un lado la gravedad, no descrita por el modelo estándar, los fermiones mencionados interaccionan unos con otros por medio de tres fuerzas fundamentales: la interacción electromagnética, que afecta a toda partícula dotada de carga eléctrica; la interacción nuclear fuerte, que mantiene cohesionado el núcleo atómico, y la interacción nuclear débil, responsable de la desintegración de algunos núcleos radiactivos. Las ecuaciones más simples del modelo estándar no hacen una distinción real entre las diferentes partículas de materia, lo que sugiere que todas ellas deberían ser de masa nula. Sin embargo, es un hecho que todas ellas poseen masa. No se trata de un detalle baladí: si la masa de los electrones fuese exactamente cero, los átomos no podrían formarse, ya que aquellos escaparían a la velocidad de la luz.

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