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Bosón de Higgs: ¿Como un diente de león?

Redacción JT
09 abril 2024 | 0 |

Desde que el pasado julio científicos del CERN anunciaran el hallazgo de una partícula “coherente” con el bosón fugitivo más buscado de la historia, bromas, predicciones, dudas y apuestas, no hacen más que reescribir la fábula sobre lo que intenta enseñarnos la ciencia.

Por Daymaris Martínez Rubio (publicado originalmente el 18 de marzo de 2013)/Foto: tomada de Sinc (Imagen del detector ATLAS. Cuatro rastros de muones (en azul) emergen del punto de interacción) Republicado en ocasión del fallecimiento de Peter Higgs

Es la flor de las grandes metáforas. Eso de volar en un “achís” para luego desmelenarse en el aire. Eso de irse para entonces quedarse y jugarle una broma a la madre Natura que de pronto no hace más que reír: ahí estás, cabezuela de flores, con tus pelillos plumosos, ¡encontrado! Y el diente de león, que no sabe fingir, sale de su escondite de peciolos, pálido, como un globillo blanco cargado de frutitos que el próximo Minuto sembrará en el Porvenir.

No hay hermosuras tan demasiado evidentes ni parábolas tan sabias. Los hallazgos de la ciencia son como dientes de león: todos parecieran llegar para quedarse. Basta suelo fértil para su obra de orfebres. Son frutos de la imaginación y también de la imaginería.

De camino entre las leyes de Newton y el átomo de Rutherford, la historia de la bombilla semeja un atajo breve hasta las cuatro ecuaciones de Maxwell que unos “inventores”, Thomas Edison y Nikola Tesla, convirtieron en el suceso de la iluminación eléctrica.

Portada del libro "La partícula divina"
Inicialmente titulado La Maldita Partícula: si el universo es la respuesta ¿cuál es la pregunta? El cambio de título, según ha trascendido, se debió a un “temeroso” editor que consideró insultante la palabra maldita.

«Claro está, no fue así. Hubo muchos otros que ayudaron o estorbaron”, bromean –con risillas de ratón– Leon Lederman, premio Nobel de Física (1988), y el escritor científico Dick Teresi, trepados en la fuente Garamond de una copia digital de La partícula divina: Si el universo es la respuesta ¿cuál es la pregunta?

El chiste solo intenta persuadir de que el éxito humano siempre es obra de más de una cabeza, a menudo, mucho más de cerebros rebeldes o “trastornados”; y en este punto, ovejas negras, ¿tendrían algo que decir?

Rompemos con las leyes del tiempo y damos un salto (de solo dos párrafos) a las montañas de Cairngorms. Es Escocia, año 1964, y tropezamos con un acantilado de huesos humanos llamado Peter Higgs; un esqueleto de unos 35 años, británico y medio descafeinado (como casi todos sus coterráneos).

Le insultamos, al estilo de Hollywood, y se disculpa con un educado tono shakesperiano, mientras alega no ser un alpinista, sino un físico urgido de encontrar un papel y escribir de una vez su inspirada teoría.

Claro, su cara feliz no era la de alguien a quien habríamos golpeado. Pero, a Physics Letters le pareció que sí y rechazó, cual puñetazo, el segundo de dos artículos maquinados dentro de aquel durísimo cráneo. El texto hablaba del Bang después del Big, pero a los editores de la revista europea les pareció difícil de digerir y sin “relevancia obvia para la Física”.

Peter Higgs tasó el mazazo, se sacudió el polvo y volvió a intentarlo. Esta vez con Physical Review Letters, famosa revista estadounidense a la cual envió un texto muy mejorado, con la mención explícita a cierta partícula responsable del mecanismo por el cual se originaría la masa del Universo.

Entonces tuvo su propio “eureka”. Y aún se desconoce si estaba en la bañera cuando el cartero silbó con la buena nueva de una de las más prestigiosas publicaciones en el campo de la física fundamental en el mundo. ¡Aceptado!, leyó. (Después de todo, aquel tímido no lucía como un hippie y su raro mecanismo tampoco parecía drogado).

Sin embargo, no se trataba de algo convencional y es fácil imaginar por qué sus “ortodoxos” críticos caricaturizaron a Higgs y a otros seguidores como “jóvenes pretenciosos”, unos excéntricos colados en el ring al borde de un serio nocao “profesional”.

La campana nunca sonó. Y al propio Higgs nada parecía consternarle tanto como la solitaria paternidad del bosón –“¡ABEGHHK’tH!”, insistía en aclarar en cada conferencia–. En realidad, piensa todavía hoy, se trata de un vástago achacable a Phil Anderson, Robert Brout, François Englert, Gerry Guralnik, Dick Hagen, él mismo, Tom Kibble y Gerard’t Hooft, por ese estricto camino espermático.

Pero ciencia y periodismo ¿en qué parecen sofistas?: en que publica primero quien primero “convence”. Fue así como para la década de 1970, los polizontes de investigación europeos habían enfocado sus fuerzas en la caza de una fugitiva partícula, conocida ya por la fecha como “bosón de Higgs”, según recuerda Ken Peach, profesor emérito de la Universidad de Oxford y antiguo colega de nuestro “cabeza dura” de Cairngorms.

Cierto día, contó Peach a la BBC, de regreso de una conferencia en la que todos se referían reiteradamente a Peter Higgs, lo vio en el salón de café y le dijo: “eres famoso”. A cambio, solo consiguió una tímida sonrisa. “Creo que durante muchos años se sintió un poco avergonzado por la atención que recibía”, dijo, “con el tiempo se ha ido acostumbrando”.

“Solo quiero estar en casa”

Peter Higgs
Los porqués de una cara taciturna. En 1964, Physics Letters, revista europea editada en el CERN, rechazó lo que al regreso de un paseo por Cairngorms, Peter Higgs llamó «una gran idea». Irónicamente se trataba del modelo teórico del mecanismo que lleva su nombre, famoso en gran medida, gracias al esmero del «centro indiscutible de la física de partículas en el mundo»: el propio CERN. (Foto: blogs.elcorreo.com)

Allí está, al final de los aplausos, el Atlas taciturno de 83 años que evita las palabras mientras curva la espalda, como si cada ovación del Universo, simplemente, le pesara.

Peter Higgs ha escalado su montaña. Casi medio siglo después (al cambio en kilómetros), desde la planicie de especulaciones teóricas hasta la cima de sus comprobaciones prácticas, anda lo más cerca de tocar el firmamento, pero él solo quiere “estar en casa”.

Ahora, el probable hallazgo de la incógnita más buscada por los polizontes de la física de partículas, se ha colado en todas las planas. Pero él se empeña en “evitar entrevistas”. Es un honor que no se puede creer. Y admitirlo le saca las lágrimas. El hombre sencillo, de apariencia solitaria, no es amigo de los micrófonos; tampoco tiene televisor en casa y sus costumbres son tan sepias y raras como escribir a la vieja usanza: aún prefiere el lápiz y el papel.

6 de julio de 2012. Ha culminado su conferencia en la Universidad de Edimburgo. Sabuesos periodistas se atrincheran como bultos y la distancia hasta Higgs pinta como un queso, pero sin huequitos y difícil de roer.

¡El tiempo!, recordamos. Si es como creía Demócrito (una masa de pan), puede ser atravesado. Un segundo después, caímos sobre nuestros glúteos en medio del set fotográfico y el mazazo pegó extraordinario. Quisimos gritar otra cosa, pero los escoceses tradujeron “¡Cairngorms!”.

El hombre que posaba triste torció el cuello y apretó los labios. Sonrió, se puso en pie, y solo cuando pudo divisarnos, guiñó un ojo, repitió “¡Cairngorms!” y tocó como un piano su cráneo. Después de todo, ciertos “maleducados” le habían hecho graduar mejor sus “prismáticos” luego del tropezón que –¿alcanzaron a ver?– le había acercado al perímetro de la frontera franco-suiza, donde unos polizontes de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) creen haber encontrado su idea fugitiva desde aquel día de 1964.

A nuestro conocido le hizo gracia saber que nos dedicamos a la comunicación científica. Trabajamos para una revista tímida, pero entusiasta con la sabiduría, bromeamos. El chiste era malo, pero Higgs es británico; es decir, le provocó mucha risa.

PH –Ya saben que me niego a ofrecer entrevistas, así que asumiré que estamos conversando. Además, les debo una, y me encanta la timidez, je.

JT – ¡Hombre, cuenta ya!, ¿dónde estuviste todos estos años?
PH –En la Universidad de Edimburgo, casi siempre. Me he dedicado a enseñar, y al bosón que, como habrán leído, insisto en llamar ¡ABEGHHK‘tH!, porque somos ocho los físicos que hemos teorizado sobre esta partícula, que me ha dado las máximas alegrías y tristezas.

JT – ¿Qué parte de la historia no ha sido divertida?
PH – Puse mi carrera científica antes que mi familia y me costó la separación de mi esposa, con quien tenía dos hijos. Para tener a nuestro primogénito, ella tuvo que irse a la casa de sus padres, en EE.UU., mientras mi hogar se volvía la biblioteca y me ocupaba de escribir cómo nacía otro: el Universo. De hecho, tuve más de una crisis de pánico en 1966, cuando me di cuenta del peso que significaba no saber si mis teorías eran correctas y si algún día podrían probarse empíricamente.

JT –¿Y todo eso pasó por tu cabeza…? Es decir, durante el anuncio en el CERN se te vio muy emocionado…
PH –No sé por qué (lloré). Me conecté y me sentí emocionalmente involucrado, aun cuando, cuidadosamente, traté de hacerme a un lado de todo esto hace un tiempo. Al principio nunca pensé que se encontraría (el bosón) en mi vida. Pero cuando los laboratorios empezaron a trabajar, primero el LEP (un acelerador previo del CERN) y luego el Fermilab en EE.UU., la expectación pasó a ser real.

Anuncio del premio Nobel a Peter Higgs por su descubrimiento del bosón de higgs.
Durante el anuncio del pasado julio en el CERN, una audiencia diversa y trasnochada (muchos no durmieron para asegurar sus asientos) aplaudió efusiva las diapositivas que – ¡usted no lo creerá!– sacaron chispas entre diseñadores gráficos a causa del uso de la Comic Sans, criticada por su pinta bromista e “informal”, poco adecuada para comunicar la “seriedad” de la proeza científica. (Foto: news.softpedia.com).

JT –De confirmarse el hallazgo, ¿qué seguiría; cuáles son las expectativas tras el completamiento del Modelo Estándar de la Física?
PH –Lo más importante es que el estudio dará lugar a lo que está más allá de ese modelo. Esperamos tener conexiones más interesantes con la cosmología, el problema de la materia oscura y ese tipo de cosas. El hallazgo del bosón abriría la puerta a otros desafíos e interrogantes, pues toda la materia visible parece no ser más que el cuatro por ciento de la totalidad de la existente; entonces faltaría por averiguar qué son la materia oscura y la energía oscura, es decir, ¿qué compone el otro 96 por ciento del Universo? Cualquiera puede llamarlo ciencia ficción, pero para mí se trata de teorías especulativas que han estado por algún tiempo rondando y que solo ahora están comenzando a ser probadas.

JT –También has sido la oveja negra; incluso, Stephen Hawking apostó cien dólares con el profesor Gordon Kane, de la Universidad de Michigan, a que nunca sería encontrado el bosón…
PH –En 2002, un periodista escocés, durante una cena privada, quería que reaccionara ante los comentarios de Hawking. Le dije que no había que prestar demasiada atención a lo que Hawking estaba diciendo, porque era una celebridad, pero no un especialista de la teoría de partículas elementales. En cualquier caso, Stephen Hawking hizo su apuesta con otro científico… Ahora es (Kane) quien tiene que ir a buscar su dinero.

JT –Ahora es Hawking quien pide para ti el Nobel… ¿Qué pides, Higgs?
PH –Estar en casa con mi familia, para relajarme y hacer una pequeña fiesta. Ya di instrucciones para poner champán en el freezer. Están, por supuesto, invitados.


(Escrito con información de La Tercera y Le Temps. En la conversación imaginaria, se incluyen frases textuales)

Del dicho al hecho: “profecías” teóricas, mutantes y experimentos

¿Bosón de Higgs?, un gusto “verlo”, pero, ¿por qué tanto revuelo? Para averiguarlo, preguntamos a los autores de La partícula divina… si es conveniente acudir a un humano común o a aquella “mutación” que describen en su propio libro como: “un raro subconjunto de personas (que) se puso a merodear por ahí” (justo ahorita, dado que el mundo tiene solo unos segundos).

“Eran arrogantes”, nos previenen. Pero en cambio, demostraron ser los únicos seres curiosos de la naturaleza. “No se quedaban satisfechos con disfrutar de las magnificencias del Universo”, más bien, eran tercos, diría Lederman: “Preguntaban: ¿Cómo? ¿Cómo se creó? ¿Cómo podía salir de la ‘pasta’ con que estaba hecho el Universo la increíble variedad de nuestro mundo: las estrellas, los planetas, las nutrias de mar, los océanos, el coral, la luz del sol, el cerebro humano?”.

Los mutantes –agrega otra pista– “habían planteado una pregunta que podía responderse, pero para ello hacía falta un trabajo de milenios y una dedicación que se transmitiera de maestro a discípulo durante cien generaciones. La pregunta inspiró también un gran número de respuestas equivocadas y vergonzosas”. Por suerte, sonríe Lederman, “estos mutantes nacieron sin el sentido de la vergüenza. Se llamaban físicos”. ¡Menuda coincidencia!

Clones del Caribe

Los mutantes muy pronto poblaron la Tierra. Y aunque es harto difícil que acaten alguna regla, es común distinguirlos por sus “dudas molestas” y su afición a los comics y la ciencia ficción. Un porciento del subconjunto será enfermizamente ateo. Es decir, sacudirá su nariz todo el tiempo con algunos alérgenos como la religión.

“‘Partícula de Dios…’, ¿no te parece curioso?”, estornuda Bruno Henríquez, mientras extiende su diestra con una mueca amigable y su incesante sentido del humor. Es geofísico, escritor y un aliado de la duda. “Porque la ciencia no es un dogma”, remacha nuestro geo-“mutante” tropical. “Sus especulaciones, aun cuando se basen en un modelo ficticio, son posibles de corroborar con la experiencia. Por eso se desarrolla. Porque en momentos puntuales hay modelos bastante completos para explicar determinados fenómenos, pero requieren de comprobación y ahí entran los experimentos.

“¿Qué significó el descubrimiento del núcleo atómico a inicios del siglo XX, por ejemplo? Un grande como Max Planck pensaba que nada de eso existía; que todo era intercambio energético. Es el tiempo en que Ernest Rutherford hace una serie de experimentos y descubre la existencia del núcleo atómico, o sea comprueba lo que faltaba. Eso mismo está sucediendo con el bosón de Higgs, con el cual se ha armado gran aspaviento.

“¿Qué ha sucedido? Existe un modelo ‘estándar’ para explicar las partículas elementales y sus interacciones. Allí cabría todo lo que ya conocemos hasta hoy (la materia, la nuestra y la de todo cuanto nos rodea, incluidos estrellas, planetas y galaxias, está formada por partículas elementales regidas por fuerzas fundamentales).

“Pero, para que las cosas funcionen de un modo y no de otro tiene que pasar algo, y la pregunta es ¿de dónde sale la masa?, ¿qué partícula la conforma al nivel más elemental?; en cuanto lo encontremos experimentalmente, decían los científicos, ya tendremos la comprobación del modelo completo. Entonces hallaron la ‘maldita partícula’, es decir, el bosón de Higgs, en el CERN, cerca de Ginebra.

“Llegamos al Modelo Estándar para poder interpretar el Universo como lo conocíamos. Eso mismo sucedió a finales del siglo XIX: la física newtoniana con la mecánica clásica había llegado a poder interpretarlo todo. Por eso tuvo un enorme poder.

“Pero a finales de ese siglo le preguntan a Lord Kelvin, uno de los físicos más eminentes de la época, ‘¿encuentra algo que no encaje aquí?’ y responde que solo tiene dos dudas. Una dio lugar a la relatividad y la otra, a la mecánica cuántica.

“Porque la ciencia no destruye lo que sabe. Después de Kelvin, la siguiente forma de plantear el conocimiento seguía siendo válida para explicar a los clásicos, y también para entender a los modernos. Y todo eso es tan cierto que, todavía hoy, a velocidades muy lejanas a la de la luz, la mecánica de Newton sigue siendo funcional.

“Lo que resulta de todo esto es que con la ficción comprobada con la experiencia el ser humano va conociendo el mundo. La ciencia avanza así. Ahora, si el bosón de Higgs fuera finalmente confirmado como un descubrimiento, el Modelo Estándar estaría completo. Pero las preguntas no acabarían allí. ¿Qué cosas ven los físicos en la frontera del conocimiento?

“Ah, pues, tenemos la energía oscura y la materia oscura –por cierto, no están amenazando con destruir
nada–, son cosas que existen ahí y simplemente no entendemos, un comportamiento del Universo que no encaja con el Modelo Estándar.

“Hay una aceleración de la expansión del Universo provocada por una energía llamada oscura. Oscura, porque no sabemos nada de ella. Y hay una cantidad de materia que está por ahí, aunque no podemos precisar dónde, si allí, aquí a mi lado, en la masa, en sus efectos…, pero que es materia con la cual no podemos (sabemos) interactuar todavía. Ello explica su ‘oscuridad’.

“¿Qué haría un científico ante eso? Experimentos, para poder llegar a una explicación. Si fuera un filósofo positivista lo probable es que dijera ‘claro, la materia es inagotable’. Si fuera un creyente tal vez diría: ‘¿has visto?, ahí está la mano de Dios’, que claro, siempre estará en la frontera del conocimiento a donde la ciencia no haya llegado, pero no precisamente porque sea incapaz de hacerlo. Cuando Napoleón le preguntó a Laplace si él creía en Dios para hacer todos sus cálculos, cuentan que aquel le contestó en una línea: ‘esa hipótesis no me hace falta’.

“¿Qué quiero decir con esto? Que ni siquiera tenemos que preocuparnos por buscar una verdad, cuando lo importante sería interpretar por dónde vamos. Es tan simple como aplicar el principio de la Navaja de Ockham. Con la cual, por cierto, tampoco me arriesgo a cortarme la cabeza. ¿Yo…? Yo mejor me afeito”.

Infografía sobre el bosón de Higgs
Versión de infografía tomada de AFP: Yury Díaz

“La ciencia no es un acto de fe”

El mecanismo que explica nuestras creencias es un pacto tan antiguo y tácito que ni siquiera puede ser roto de tajo. Tiene la textura resistente y posee millones de copias en los secretos archivos de nuestro ADN. Por cierto, no siempre es legal y muchas veces suele engañarnos.

Para sortearlo, la ciencia inventó las evidencias y cierto método, llamado “científico” bastante eficaz para hablar de certezas. Pero, ¿por qué deberíamos de creerle? Aurora Pérez Martínez, alza los párpados. Es una “mutante” del tipo física teórica y su trabajo es una suerte de oráculo, donde la duda es tan buena pitonisa que jamás iría a consultar el tarot.

Aurora Pérez, Premio Sofía Kovalevskaya (2009), es miembro del más consolidado grupo cubano que investiga en cosmología, teoría cuántica de campo, astrofísica y altas energías. En la foto, posa junto a varios de sus “mutantes” favoritos: Einstein (que una vez más le agradece fervoroso); su hijo Gabriel (que ha resultado además literato) y el imprescindible maestro, Hugo Pérez (su padre), Premio Nacional de Física y orgullo de esta Isla. (Foto: Daymaris Martínez)

Estamos en el Instituto de Cibernética, Matemática y Física (ICIMAF), y solo para jugar a incendiarios ironizamos con la “oportuna” aparición de un bosón, tiempo antes de lo esperado; justo cuando Europa se bate con la quiebra y se agradece cualquier ¿estrategia?

¡Ah, no!, tuercen sus ojos. (Pero el periodismo también es provocación). “La ciencia no es un acto de fe”, quisiera dejar claro. “No está exenta de fraudes, pero la probabilidad de descubrir una estafa es muy elevada debido a su propia metodología que exige la reproducción y comprobación de cualquier hipótesis. Por supuesto, para reproducir el experimento del CERN habría que construir otro LHC, y eso no es muy posible de hacer en corto tiempo. Con más razón, el arbitraje de los experimentos ha sido muy riguroso.

¿Qué significa rigor? Entre otras cosas, rutinas de calibración de equipamiento e instrumentos de laboratorio para garantizar la precisión de los datos. La calibración es un área especializada y tan llena de sobresaltos que en el CERN, por ejemplo, los diseñadores debieron calibrar el haz de energía para épocas de lluvia, tomar en cuenta factores naturales como la Luna y hasta un ampere de corriente continua procedente de la catenaria del tren TGV con dirección a París.

Imagen del CERN
La ciencia exige un riguroso control de sus procesos. En ocasiones basta un pequeño ruido en los datos para sacudir, con la furia de un sismo, los cimientos de su edificio inacabado. (Foto: Claudia Marcelloni/© 2012 CERN).

En septiembre de 2011, relata Aurora, uno de los primeros resultados del LHC, asociado al experimento ALICE, había arrojado que la velocidad de los neutrinos superaba a la de la luz. ¿En qué se había equivocado Einstein? “Inmediatamente se generó un fuerte debate, seguido de un chequeo de los datos en busca de algún probable error. Descubrieron que la velocidad no estaba bien calculada a causa de un GPS y la conexión por fibra óptica. Pero, con todo, no ha sido descartado como hallazgo, hay un experimento en marcha para tratar de confirmarlo o no”.

Encima, es un hecho, resalta, “para proclamar el descubrimiento de una nueva partícula se requiere de cinco sigmas (una probabilidad menor de una parte en tres millones de que el resultado se deba a ruido en los datos)”. Y todo eso, (pregúntenle a Higgs), solo si le apetece a esos escépticos editores de revistas cuya frase favorita no es precisamente “¡impresionante!”.

Le consta a nuestra “mutante”. Encima, la polémica de ¿gasto o inversión? en ciencias básicas, es un fantasma y está en todas partes, sospecha. “Con el CERN, un tema polémico ha sido el financiamiento, es el momento en que recuerdo una frase de Abdus Salam: ‘la Física es la ciencia de la riqueza’. Debemos desarrollarla toda: establecer jerarquías no tiene sentido alguno. La propia ciencia se encarga de extrapolar de una rama a otra los métodos, las ideas, los resultados y explicarnos el mundo”.

Allí están, señala, los beneficios de la física de partículas para la sociedad en áreas como la medicina, la informática, la industria… Dientes de león que florecen más allá de la frontera franco-suiza, porque entrañan “un gran trabajo en equipo que enseña cómo somos más que individuos de un país u otro”. La ciencia es otro planeta, dice, y “su lenguaje universal nos une a todos”.


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