El arduo trabajo detrás del hallazgo de la “partícula de dios”

El pasado 4 de julio una noticia de ciencia ocupó importantes espacios en los periódicos: se ha descubierto la partícula de dios, una forma de llamarle al bosón de Higgs. Cuál es la importancia de ese hallazgo, cómo se pudo realizar, cuántos años llevó hacerlo, y cuál es la participación de científicos mexicanos en este logro, lo explica el doctor Arturo Fernández Téllez, profesor investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, especializado en la física experimental de altas energías y astro-partículas.

“Los científicos tenemos la responsabilidad de informar acerca de lo que estamos haciendo y explicar con detalle de qué se trata, hay que educar a la sociedad en ese sentido”, asegura el destacado académico en entrevista con este suplemento.

— ¿Qué es la partícula de dios, y por qué se le llama así?

— El nombre de “partícula de dios” se debe al título del libro de Leon Lederman, premio Nobel de Física en1988, acerca de la física de partículas, su historia y los experimentos que se habían realizado hasta esa fecha. Cuando fue momento de decidir un título para el libro, el editor consideró que debía ser atractivo, y nombrarlo “Física de partículas” o “Historia sobre la física de partículas” no era precisamente lo deseado.

“Lederman le explicó a su editor que el bosón de Higgs es una propuesta teórica que encaja en el esquema matemático que fundamenta la teoría de la física de partículas elementales y las fuerzas elementales que gobiernan el mundo atómico. Esta propuesta es muy sólida y muy aceptada por la comunidad científica pero hasta ese momento no se había logrado encontrar, no había un experimento que comprobara efectivamente lo que dicen los teóricos y se expresó de esta partícula como “this goddamn particle is a pain in the neck” (“esta condenada partícula es un dolor de cabeza”). El editor decidió que podría ser expresado como “this is the God particle”, la partícula de Dios.

“Para Leon Lederman sonó bien la propuesta, suena interesante, y si Dios está en todas partes, la partícula de Higgs también está en todas partes, no le pareció una idea tan descabellada. Es así como una complicación editorial, una maldición, una forma muy expresiva de llamarle a esta partícula y la propuesta de un editor le dieron este nombre.”

— ¿Qué es?

— La partícula de Higgs es lo que llamamos un bosón, esto es, una partícula con espín entero que tiene una masa que se mide en términos de lo que es la masa del protón. El átomo de hidrógeno es el átomo más simple, tiene un protón y un electrón. El protón es parte del núcleo atómico. Si al átomo de hidrógeno le quitamos el electrón se convierte en un ion de hidrógeno, desnudamos al átomo y nos queda el protón. Ya se ha medido la masa del protón con mucha precisión y esta nueva partícula (la partícula de Higgs) tiene una masa aproximada de 125 veces la masa del protón.

“Lo que en este momento se está discutiendo es precisamente si la partícula que se encontró es la partícula de Higgs, consideramos que con la acumulación de datos que arrojarán los experimentos los próximos meses y su análisis, al final del año se anuncie definitivamente su descubrimiento: la partícula que fue predicha en 1964 por el profesor Petter Higgs, un inglés de la Universidad de Edimburgo que junto con otros físicos teóricos propuso su existencia, la que nos permite saber por qué los objetos materiales tienen masa”.


— ¿Por qué tardaron tanto tiempo en descubrirla?

— Porque esta partícula es eléctricamente neutra, no interactúa con los núcleos atómicos, no tiene interacción electromagnética y solamente tiene masa, es pesada, de masa grande, aparece y desaparece en un tiempo muy pequeño, entonces es muy complicado determinar una partícula como ésta.

“Llevó más de14 años lograr la construcción del acelerador que produce los choques entre protones contra protones, fueron muchos años los que llevó plantear la construcción del detector, hacer pruebas y finalmente poner en marcha su funcionamiento. Y luego, ya que está el acelerador, ya que está el detector de partículas, hay que analizar datos con sistemas de computación muy sofisticados, de primera línea, que han dado lugares a avances tecnológicos en el área de computación muy interesantes.”

— ¿Cuál es la participación de México y en particular de la BUAP en este descubrimiento?

— Hay un ejército de científicos que está analizando los datos que produce el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), mediante los detectores de partículas que se han construido en los experimentos CMS y ATLAS; en cada experimento trabajan aproximadamente 3 mil investigadores, es decir 6 mil personas dedicadas a estas investigaciones.

“Desde 2005 la BUAP ha participado en el experimento CMS. En general la participación mexicana es modesta pero significativa y visible, son once los investigadores mexicanos que están participando en ese experimento. Algunos de ellos son Humberto Salazar, egresado del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav) y ha tenido estudiantes desde el nivel licenciatura de física hasta de doctorado participando en estos experimentos; Reyna Aguilar, estudiante de doctorado del postgrado de física aplicada de la FCFM de la BUAP; Eva Medel, que participó en la construcción del Detector de Silicio y el doctor Enrique Camacho que es postdoctorante en la BUAP, egresado del Cinvestav.

“La BUAP ha participado en la construcción y mantenimiento de dos detectores del experimento CMS, uno es el detector de silicio, sirve para detectar la trayectoria que tuvo una partícula. El otro detector se encarga de registrar el paso de muones, ambos han sido muy importantes para el descubrimiento de partículas de Higgs.”

Fernández Téllez recuerda algunos problemas ocurridos al inicio del trabajo que derivó en el hallazgo de la partícula de dios: “Cuando se echó andar el LHC, hubo demandas para evitar su funcionamiento porque se creía que se podría generar un hoyo negro y acabar con la humanidad, hubo reacciones muy peculiares de la gente que a las afueras del CERN se puso a rezar y a excavar para dejar una especie de último vestigio de la humanidad porque pensaron que acabaríamos con Ginebra y posiblemente con el mundo entero. El 9 de septiembre de 2008 estuvimos en las primeras planas de los diarios más importantes de todo el mundo y el pasado 4 de julio los científicos volvimos a las primeras planas.

“Es importante entender que de no ser porque el hombre tiene interés en los grandes misterios del mundo como la existencia de Dios y el fin del mundo, no se tendría interés en lo que los científicos estamos haciendo y seguiríamos siendo locos haciendo cosas raras, inventando aparatos o perdiendo el tiempo.

“Ya que logramos llamar la atención de la sociedad por las investigaciones científicas, los científicos tenemos la responsabilidad de informar acerca de lo que estamos haciendo y explicar con detalle de qué se trata, hay que educar a la sociedad en ese sentido. Además es muy posible que noticias como ésta llamen la atención de algunos jóvenes y despertemos su interés por estudiar esta ciencia”, remató.

El doctor Arturo Fernández Téllez es profesor Investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP, especializado en la física experimental de altas energías y astropartículas. Miembro de la colaboración internacional ALICE-LCH del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares CERN (siglas en francés), con la responsabilidad de ACORDE Detector Team Leader en este experimento, también miembro del Sistema Nacional de Investigadores, Nivel II, y de la Academia Mexicana de Ciencias. Obtuvo en 2008 el Premio Estatal de Ciencias, del Consejo Estatal de Ciencias y Tecnologías por su destacada labor de investigación en la física experimental.

* deniselucero@gmail.com

 

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