Guía para comprender el Bosón de Higgs

El Bosón de Higgs es un tipo de partícula elemental que se cree tiene un papel fundamental en el mecanismo por el que se origina la masa en el Universo.

Se trata de la única partícula predicha por el Modelo Estándar de Física de Partículas que aún no había sido  descubierta.

El Modelo Estándar describe las partículas elementales y sus interacciones, pero queda una parte importante por confirmar,  precisamente la que da respuesta al origen de la masa.

Sin masa, el Universo sería un lugar muy diferente. Si el electrón no tuviera masa no habría átomos, con lo cual no existiría la materia como se conoce actualmente, por lo que tampoco habría química, ni biología, ni existiría el hombre.

Para explicar por qué unas partículas tienen masa y otras no, el físico británico Peter Higgs postuló en los años 60 del siglo XX un mecanismo que se conoce como el "campo de Higgs". Al igual que el fotón es el componente fundamental de la luz, el campo de Higgs requiere la existencia de una partícula que lo componga, que los físicos llaman "bosón de Higgs". Esta es la última pieza que falta para completar el Modelo Estándar.

El bosón se desintegra casi instantáneamente

La diferencia del bosón con el fotón es que no se puede detectar directamente, ya que una vez que se produce se desintegra casi instantáneamente.

Es decir, cuando el bosón se crea, lo que se pueden ver son sus 'huellas', otras partículas, que son las que detecta el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) que la Organización Europea para la Investigación Nuclear ha construido en Ginebra (Suiza).

Así, en el interior del anillo del LHC colisionan protones entre si a una velocidad cercana a la de la luz.

El LHC es la culminación de una 'escalada energética' dirigida a descubrir el bosón de Higgs, un objetivo que se ha logrado ahora.

300 millones de colisiones por segundo

En Física de Partículas el concepto de observación se define estadísticamente en términos de desviaciones estándar o 'sigmas', que indican la probabilidad de que un resultado experimental se deba a la casualidad en vez de ser un efecto real.

Para conseguir una mayor significación estadística, y por tanto aumentar las probabilidades de observación, los experimentos necesitan analizar muchos datos. El LHC genera unos 300 millones de colisiones por segundo.

La medida que se ha obtenido ya es de 5 sigmas de nivel, lo que determina, de manera oficial, que se trata de un 'descubrimiento' u 'observación'. Para alcanzar 5 sigmas hay que sacar un mismo resultado más de 20 veces seguidas, una probabilidad menor de 0,00006 por ciento.

El descubrimiento de la partícula, es por tanto el comienzo de una nueva fase en la Física de Partículas ya que el bosón marca el camino en la investigación de otros muchos fenómenos físicos como la naturaleza de la materia oscura (que compone el 23% del Universo pero cuyas propiedades son completamente desconocidas).