El bosón de Higgs

Peter W. Higgs, entre otros científicos, predijo la existencia del llamado “bosón de Higgs”, que permite comprender el origen de la masa de las partículas subatómicas. Propuso la existencia de un campo de energía que llena todo el Universo, el llamado actualmente “Campo de Higgs”, cuyas unidades elementales, cuantos, son los Bosones de Higgs, partículas que dificultan por rozamiento el libre desplazamiento de las partículas de la materia, frenándolas en mayor o menor medida, con lo que adquieren mayor o menos masa. Tras la explosión inicial del Big Bang, origen del Universo (explosión de una bolita infinitamente densa y comprimida hace unos 13.800 millones de años), éste comenzaría a enfriarse y las partículas elementales de la materia, que viajaban a la velocidad de la luz, comenzarían a frenarse y a adquirir masa, por presencia del Campo de Higgs, y dsepués formarían la materia: galaxias, estrellas, etc.

 

Campo de Higgs

Se representan los bosones mediadoresde, capaces de materializar la energía

y frenar las partículas elementales, dotándolas de masa, como ocurrió tras el Big Bang.

      Los experimentos realizados en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) han corroborado experimentalmente la existencia del Bosón de Higgs con ayuda del Gran Colisionador de Hadrones, LHC (en el LEP) y los detectores de partículas (Atlas y CMS) a los que se ha encomendado la tarea de registrar las colisiones de alta energía de los protones y antiprotones acelerados a velocidades cercanas a la de la luz en sentidos opuestos (se producen más de 300 colisiones cada segundo). Así, reproduciendo lo mejor posible las condiciones del Big Bang (en el que las partículas elementales no tenían masa), se han efectuado dichas colisiones y se ha detectado la presencia de de una nueva partícula, el Bosón de Higgs, que se desintegra inmediatamente (vida media igual a un zeptosegundo, 10^-21 s) pero son evidentes las partículas que se obtienen. El Bosón de Higgs es la causa de la existencia de masa en las partículas materiales dentro del Campo de Higgs.

LEP, anillo de 27 km de circunferencia

 

     De acuerdo con la teoría de Higgs todo el universo está relleno de un campo especial de energía, cuya unidad fundamental o cuanto es el llamado Bosón de Higgs, H⁰. El problema del origen de la masa de las partículas materiales se resuelve porque se postula que dicha propiedad procede de la interacción de las mismas con el campo y la dificultad que ofrecen los bosones de Higgs, es decir, una partícula tiene poca masa si interactúa poco con el campo y continúa moviéndose a gran velocidad, es decir, no se transforma su energía en masa. Por ejemplo, los electrones interaccionan muy poco con el campo y por esto poseen muy poca masa. Las partículas que no interaccionan con el campo de Higgs no adquieren masa, por transformación de su energía (Ecuación de Einstein), y, por tanto, no se frenan en él, tal como ocurre con los fotones y demás bosones. Los quarks, sin embargo, interactúan fuertemente con dicho campo, casi toda su energía se condensa o transforma en masa y prácticamente se frenan en él. Al igual que la vibración del campo electromagnético produce fotones, la excitación, provocada en las colisiones de alta energía, crean los bosones de Higgs.