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Los físicos se aproximan cada vez más a la “partícula divina”

El detector del Fermilab acota el espacio energético donde se encontraría el bosón de Higgs


El acelerador de partículas más potente del mundo, el Tevatron, perteneciente al Fermi National Accelarator Laboratory de Chicago, ha logrado medir de la manera más precisa hasta la fecha, la masa de una partícula subatómica llamada bosón W, una de las mediadoras de la llamada interacción nuclear débil. Esta masa está directamente relacionada con la de otra partícula subatómica, misteriosa y evasiva, el bosón de Higgs, rebautizado como “partícula divina” porque teóricamente se cree que permea todo el universo y da masa al resto de las partículas subatómicas, incluyéndose a sí misma. Poder definir la masa y la posición del bosón de Higgs supondría un logro científico sin precedentes que supondría hallar la clave perdida del Modelo Estándar de la física de partículas actual. Por Yaiza Martínez.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor



Ashutosh Kotwal, uno de los artifices del descubrimiento
Ashutosh Kotwal, uno de los artifices del descubrimiento
Científicos del CDF (Collider Detector del Fermi National Accelarator Laboratory (Fermilab de Chicago (Estados Unidos) acaban de anunciar que han conseguido realizar la medición más precisa hasta ahora lograda en el mundo de la masa de una partícula subatómica, denominada bosón W, gracias a un experimento único.

Este bosón, junto con el bosón Z, ambos descubiertos por el CERN en 1983, es una de las partículas mediadoras de la llamada interacción nuclear débil (una de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza), y es también un parámetro clave del llamado Modelo Estándar de la física de partículas.

El Collider Detector del Fermilab alberga el acelerador de partículas más potente del mundo, el Tevatron, capaz de acelerar protones y antiprotones a una velocidad cercana a la de la luz y de hacerlas colisionar de frente en el detector CDF. De esta forma, el CDF puede estudiar los productos de dichas colisiones, en un intento de comprender cómo la materia se concreta y qué fuerzas producen la realidad física que nos rodea.

Masas relacionadas

Según publica el Fermilab en un comunicado, el valor de la masa del bosón W induce a la estimación de que la masa de otro bosón, el bosón de Higgs, aún no descubierto, sería más ligera de lo que antes se había predicho.

La masa del bosón W es de 80,413 +/- 48 MeV/c2, han señalado los científicos con un error de precisión, aseguran, de sólo el 0,06 por ciento. Los cálculos basados en el Modelo estándar de física de partículas relacionan las masas del bosón W y las del quark top, otra partícula descubierta también en el Fermilab en 1995, con la masa del bosón de Higgs.

Es decir, que en el contexto del Modelo estándar de física de partículas la masa del bosón W, la del bosón de Higgs y la de quark top están relacionadas: si se conoce la masa de dos de ellas, se determina automáticamente la tercera.

De esta forma, al medir las masas del quark top (última partícula subatómica descubierta de la familia de seis quarks) y del bosón W con mayor precisión, los físicos pueden definir con mayor exactitud la masa del bosón de Higgs, un dato que es la clave perdida del Modelo Estándar de la física de partículas.

Fermilab
Fermilab
La partícula divina

Según los científicos del Fermilab, la medición precisa de las masas de estas partículas es el logro más importante alcanzado por el Tevatron porque permitiría reducir las probabilidades de dónde se encuentra la evasiva partícula del bosón de Higgs.

Aunque no se ha podido localizar aún, gracias a las nuevas mediciones sí se ha podido restringir el espacio en el que se dan mayores probabilidades de que esté (un 68% de probabilidades), junto a las otras dos masas del bosón W y del top quark. En la imagen, se ve ese espacio determinado por una elipse azul, en intersección con la banda verde.

El físico Mario Toboso aclara al respecto que cuando se habla de la "posición" del bosón de Higgs, se refiere no al espacio normal y corriente, sino al espacio energético, ya que lo que tratan los físicos es de localizar energéticamente al Higgs, conocer sus propiedades energéticas, que son las que van a darnos finalmente su masa.

"Es decir, no se trata de encontrar una localización espacial (¿dónde está el Higgs?), sino la localización del bosón de Higgs dentro de unos márgenes acotados de energía, como lo muestra la figura del artículo, en la que los dos ejes están en unidades de energía y la elipse azul representa valores de energía muy probables para el bosón de Higgs", explica Mario Toboso.

Cada vez más cerca

Como consecuencia del experimento del Fermilab, el bosón de Higgs, por tanto, está cada vez más cerca de dejar de ser una partícula elemental hipotética, cuya existencia predice el Modelo estándar de física de partículas.

Este modelo señala además que Higgs juega un papel fundamental en el entorno subatómico: al parecer, sería un componente del llamado campo de Higgs, que se cree permea todo el universo y da masa al resto de las partículas subatómicas, incluyéndose a sí misma, por lo que ha recibido el sobrenombre de “partícula divina”.

En el año 2000, el CERN afirmó que en uno de los experimentos realizados en su colisionador de partículas, el detector ALEPH había encontrado indicios consistentes del bosón Higgs, pero también señaló que antes de 2009, fecha en que el CERN habrá instalado un colisionador de partículas más potente que el anterior, no podrá certificarse el hallazgo.

Otras asignaturas pendientes

Los científicos del CDF buscan ahora incrementar aún más en nuevos experimentos la precisión de la medición de la masa del bosón W, objetivo que esperan alcanzar en un par de años.

Intentarán detectar algunos bosones W ocultos en el fluido de centenares de otras partículas producidas en las colisiones. Para ello es necesaria una refinada comprensión de todas las reacciones posibles y de sus efectos sobre los detectores, con el fin de sustraer datos importantes.

Con el avance de la potencia de los colisionadores de partículas, hay otras asignaturas pendientes que quedarían por detectar: partículas de materia negra o dimensiones espaciales suplementarias son algunas de ellas.

Los experimentos se centran cada vez más en investigar los fenómenos más raros y desconcertantes que los teóricos ya han predicho.


Viernes, 12 de Enero 2007
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Nota



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1.Publicado por luis donato el 19/01/2007 21:19
Nota realmente apasionante, para todos aquellos que estamos empeñados en descubrir los secretos de la vida y el cosmos,tomando ello como algo que da sentido a nuestras vidas.-

El pensamiento humano debe progresar muchísimo en esta materia y de la forma relatada es como creo se debe hacerlo.-felicitaciones.-ciencia cosmo global.-

2.Publicado por valera el 20/01/2007 17:32
Vaya¡¡¡¡ parece que cada vez más nos estamos aproximando al "sueño de la teoría final".Aunque tambien hay físicos que cren que núnca habrá teoria "final".Como sea en el CERN,son optimistas y estan concencidos que si se encuentra el escurridizo "bosón de Higgs",la "partícula divina", nos revelaria,por fin, el origen del Universo.Que así sea.

3.Publicado por Quintero Estrada Joel el 13/06/2008 20:59
Yo no creo en la teoría de un universo oscilante de Big-Bangs sucesivos, sinó que mediante los agujeros negros la materia se convierte en luz una vez que la compresión la pasa por el Puente de Einsten-Rosen y atravieza el Punto de Singularidad de Schwarchild apareciendo en un lugar distante en el tiempo y el espacio como un Quasar, que formará nuevamente galaxias, estrellas y agujeros negros nuevamente completando el ciclo eterno de la transformación de la materia y la energía y viceversa. Al comprobarse la existencia de la materia obscura faltante para explicar la densidad promedio del universo quedará demostrada la teoría del binomio Agujero Negro-Quasar y entonces podremos imaginar un universo cuya materia se transforma en luz y viceversa en distintos puntos del espacio que ocupe. El bosom de Higgs o partícula divina, probablemente sea cualquier cantidad de materia que llegó al Punto de Singularidad de Schwarchild, mediante su compresión o colisión.

4.Publicado por juan perez el 07/10/2008 22:50
como se consigue un frio tan alto??

5.Publicado por Marqu賠Sala, Ramon el 13/10/2008 18:52
Me encuentro con estos comentarios que considero muy serios e interesantes. Bien por ejemplo a la teoría de Quintero Estrada. La pregunta de Juan Perez también es muy interesante pero, lo siento, yo no la puedo contestar. Lo que sí me veo impulsado es a exponer mi teoría que publico en "Nueva Cosmología. Un giro copernicano", de ed. Indigo. El giro copernicano que entiendo que procede es que no es la materia la que crea al espacio sino el espacio "vacío" el que crea la materia, energía cinética incluída. Entonces todo se vuelve más coherente y aperturista. Si queréis seguimos comentando sobre todo esto. Saludos a todos. Ramon Marquès

6.Publicado por Ramon Marquès el 16/11/2008 20:24
¿Qué tal si comentamos algo sobre lo de que el Universo comenzó en un punto?. Entiendo que va en contra de la intuición y de la lógica, y me sorprende que nadie haya protestado, demuestra que los pensadores se han desvinculado de los conceptos de la Física, y da la impresión de que los físicos no pierden el tiempo pensando. La información y el orden ¿de dónde salen?, en las ecuaciones sólo cuenta la materia que sale de un punto y nosotros somos sólo esto, el non plus ultra del materialismo. Ramon Marquès

7.Publicado por �Alejandro Álvarez Silva el 17/11/2008 20:16
Ver al respecto en Biblopia.com o Simbiotica mi artículo: "BOSÓN DE HIGGS: Justificación física". Aparte del Fermilab, la entrada en funcionamiento para enero del LHC (Large Hadron Collider) tiene entre sus primeros objetivos la búsqueda del bosón de Higgs ("Partícula de Dios").

8.Publicado por antonio luis el 23/12/2008 17:33
Al hilo de lo que dice Ramón Marquès: vale que casi todos den por supuesto que todo surgió de un punto pequeñísimo, pero ¿y antes qué? ¿de donde salió ese punto del que partió el Big Bang? Están intentando demostrar que desde ese punto e instante, todo cuadra, pero ¿y antes de eso? Mi conclusión: por mucho que busquemos, nunca lo sabremos todo, no estamos 'diseñados' para saberlo ni entenderlo. Pero bueno, hay que intentarlo, aunque se quede en el intento (siempre habrá algo que hay que asumir como el estado inicial, pero que realmente no lo es). Saludos

9.Publicado por Ramon Marquès el 13/01/2009 20:16
Estoy de acuerdo contigo, antonio luis, ¿y antes qué?. Pero es que no es ni necesario que el Universo empezara en un punto para que las matemáticas cuadren. El premio Nobel Steven Weinberg, especialista en este tema, dice que hasta pudo ser en un espacio infinito si es que el Universo es ahora infinito, y da la cifra probable de un espacio de cuatro años luz de circunferencia. Por otra parte hay que tener en cuenta que todo es muy complejo, y no se habla ni de interconexiones ni de información ni de orden para que este Universo se pusiera en marcha. Por lo que, como apuntas, antonio luis, nos queda mucho por saber. Saludos. Ramon Marquès


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