El Nobel Gerard ´t Hooft explica en la Fundación BBVA por qué los resultados del acelerador LHC pueden revolucionar nuestra concepción del universo
Para la física llega un momento clave: los científicos sabrán dentro de poco si su teoría más valiosa, la que describe de qué está hecho todo -el llamado Modelo Estándar-, es correcta. El acelerador de partículas LHC (siglas en inglés de Gran Colisionador de Hadrones) debe encontrar la única partícula elemental predicha por esta teoría que no ha sido hallada hasta ahora, el bosón de Higgs. ¿Qué pasa si el LHC no caza el Higgs?
14 noviembre, 2011
En cualquier caso “habrá muchas novedades antes del final de 2012 y, sea cual sea su contenido, será emocionante”, ha señalado el premio Nobel de Física Gerard ’t Hooft en la Fundación BBVA.
Gerard ’t Hooft (Den Helder, Holanda, 1946) fue premiado con el Nobel en 1999, junto con su colega Martinus Veltman, por otorgar solidez matemática al Modelo Estándar. En este modelo, el bosón de Higgs es la partícula que explica por qué las demás partículas tienen la masa que tienen.
Hasta ahora, los experimentos en los aceleradores han corroborado todas las predicciones del Modelo Estándar, pero falta detectar el Higgs. Ese es uno de los principales objetivos con que se construyó el LHC, en el CERN, cerca de Ginebra, que empezó a funcionar en 2010.
“El LHC es una máquina única en el mundo”
explica ’t Hooft. “En la física de partículas elementales, altas energías es sinónimo de distancias muy pequeñas: cuanto mayor es la energía de las partículas que chocan, más pequeñas son las estructuras que controlan su comportamiento. El LHC funciona por tanto como un microscopio, el microscopio más poderoso del mundo. Esperamos descubrir nuevas cosas con él, y poner a prueba teorías que, hasta donde hemos podido comprobar hasta ahora, funcionan muy bien, pero necesitamos ir más allá”.“El LHC es una máquina única en el mundo”
Los físicos no ven el Higgs directamente. Su existencia es fugaz, pero se prevé que en los sofisticados detectores instalados en el LHC quede grabada su huella. Los investigadores sólo la verán tras un análisis muy cuidadoso de los datos.
El segundo año de operaciones del LHC acaba de concluir; durante los próximos meses los físicos buscarán el rastro del Higgs en los datos, y en marzo de 2012 comenzará la segunda tanda de colisiones.
¿Y si no se encuentra el Higgs?
¿Qué probabilidades hay de que en los datos ya disponibles esté oculto el Higgs? Y ¿qué pasará si el LHC finalmente no detecta esta partícula? ¿Habrá que reescribir por completo todo el Modelo Estándar, la teoría que hasta ahora ha hecho comprensible todo el universo que conocemos?
“El campo de la partícula de Higgs actúa como una especie de árbitro”, explica ’t Hooft; “proyectado contra otras partículas este campo determina su comportamiento, si tienen carga o masa y hasta qué punto se diferencian de otras partículas. Si no encontramos el Higgs, si realmente no está, necesitaremos algo más que haga el papel de ese árbitro”. Eso significaría que “nuestras teorías ya no funcionan, y han funcionado tan bien hasta ahora que eso es difícil de imaginar”.
En el LHC se busca además del Higgs, por ejemplo, partículas que podrían constituir la materia oscura, un tipo de materia de la que los físicos tienen la certeza de que es cinco veces más abundante en el universo que la materia ‘normal’, pero que no absorbe, refleja ni emite luz, lo que hace muy difícil su detección –y por tanto investigar su naturaleza-. Varios trabajos sugieren que en el LHC podrían producirse también partículas de materia oscura.