Moscas a Cañonazos: Jaque a Einstein (II). El bosón de Higgs

"Yo... he visto cosas que vosotros no creeríais: Atacar naves en llamas más allá de Orión. He visto rayos C brillar en la oscuridad cerca de la Puerta de Tannhäuser. Todos esos momentos se perderán... en el tiempo... como lágrimas en la lluvia. Es hora de morir". Este es el famoso monólogo con el que Roy Batty anticipa su final como replicante en Blade Runner (Ridley Scott, 1982).

Eso mismo es lo que sucedió con la búsqueda del Higgs hasta su descubrimiento. Peter Higgs, en los años 60 y en un artículo cuya publicación fue inicialmente rechazada, predijo la existencia de una partícula, un bosón, que permitía explicar el mecanismo por el que el resto de las partículas elementales adquirían su masa. Sin embargo, la predicción de la existencia teórica no encontraba ningún resultado experimental que lo sustentara, lo que propició el desarrollo de unas de las carreras científicas y tecnológicas más apasionantes de la historia. La carrera del Higgs solo es comparable a la carrera espacial que enfrentó a los Estados Unidos y a la extinta Unión Soviética por llevar al primer hombre a la luna.

La búsqueda del Higgs impulsó la física en dos direcciones contrapuestas, la del desarrollo de la tecnología necesaria para poder encontrarlo algún día y la exploración de nuevas teorías que permitieran a la física superar el problema de su no existencia, lo que obligaría a aumentar la ya de por sí variada fauna de partículas elementales. La no existencia del Higgs, sin embargo, sí que tenía graves consecuencias y entre ellas la obligación de que los fotones tuvieran masa y por tanto la posibilidad de que la teoría de la relatividad general de Einstein, piedra angular de toda la física moderna, estuviera equivocada.

Afortunadamente, el CERN, utilizando el gran colisionador de hadrones (LHC), conocido también por la comunidad científica como "el señor de los anillos" debido a su gigantesco tamaño, la máquina más grande jamás realizada por el hombre, y mediante los detectores ATLAS y CMS, confirmó en marzo de 2013 lo que ya se aventuraba a la luz de los resultados obtenidos con los mismos dispositivos a mediados de 2012, que se acababa de descubrir el mítico bosón de Higgs. Evidentemente un logro así no se consigue de la noche a la mañana ni por inspiración divina, sino que lleva mucho esfuerzo y tiempo, por parte de muchas personas, el ser capaces de hacer hallazgos como éste.

¿Qué supone el Higgs en nuestras vidas? A bote pronto parecería que nada, pero estudiando con detenimiento algunas cuestiones podemos enumerar algunos aspectos fundamentales que nuestra querida partícula resuelve con su sola presencia.
1) Por un lado, quizás el más importante, la existencia del Higgs justifica el origen de la masa a través del campo asociado a él, el llamado campo de Higgs. Este campo de Higgs inunda todo el universo haciendo que cuando una partícula lo atraviesa ésta gane masa de la misma manera que un nadador ganaría masa si en lugar de bañarse en una piscina de agua limpia y cristalina lo hiciera en un lodazal.

2) La existencia de Higgs supone válido el modelo standard de partículas, es decir, el modelo físico que permite explicar muy bien el universo de las cosas muy, muy pequeñas. Para este modelo, el bosón de Higgs, suponía lo que el arca de la alianza o el santo grial para Indiana Jones, era el eslabón perdido de la teoría evolutiva de la física de partículas.

3) El universo se rige por cuatro únicas fuerzas, la fuerza nuclear fuerte, la nuclear débil, la electromagnética y la gravitatoria, que se supone que en el momento del Big Bang convivían en perfecta armonía. Pero después de aquella explosión todo cambio y la relación entre estas fuerzas se hizo algo más complicada quedando cada una de ellas ligada a diferentes partículas fundamentales. Sin embargo, desde el siglo XX, los físicos teóricos han querido hallar el pegamento que unificaría estas cuatro fuerzas. Los físicos más brillantes de la historia, Einstein y Feynmann incluidos, se han devanado los sesos para buscar una explicación teórica, y posteriormente experimental, que permitiera reunificar las fuerzas fundamentales, aunque ninguno lo ha conseguido hasta hoy. Pues bien, nuestro querido Higgs permite unificar a la perfección la fuerza electromagnética, ligada al fotón, y la fuerza débil, asociada a otros dos bosones más, los bosones supermasivos W y Z. Los gluones son los responsables de la fuerza nuclear fuerte y el gravitón de la fuerza electromagnética.

4) No todas las ventajas que tiene el descubrimiento del bosón de Higgs tienen que ver directamente con la física. Cara a la opinión internacional, sobre todo en estos momentos de crisis, el descubrimiento del Higgs da por bien empleado el dinero invertido en la construcción del LHC, unos 10 billones de euros.

5) Por último, el descubrimiento del bosón de Higgs permitirá conocer si realmente, como aseguran algunos cosmólogos, el universo, tal como lo conocemos hoy, está condenado a la desaparición y sólo nos queda esperar, como a nuestro querido replicante, que el tiempo nos alcance. La masa del Higgs juega un papel crítico en la previsión del futuro del espacio-tiempo, ya que si la masa de nuestro bosón es aproximadamente 126 veces la masa del protón, el universo en el que no hemos criado es fundamentalmente inestable y como tal desaparecería mediante un gigantesco cataclismo. Quizás haciendo ciertas las palabras de Roy Batty en Blade Runner: "Y los ángeles ígneos cayeron. Profundos truenos se oían en las costas ardiendo con los fuegos de Oro". Pero todos, incluso los más agoreros que ven en ello la constatación física del bíblico apocalisis, podemos estar tranquilos porque esto no sucederá, en el caso de que así sea, hasta dentro de billones de años, cuando todos, replicantes y humanos, hayamos dejado de existir.

Sin embargo, la existencia del Higgs no resuelve todo los problemas de la física de partículas, por así decirlo, el bosón de Higgs también tiene sus sombras. Aún quedan pendientes algunos aspectos muy importantes, aunque quizás el más importante sea el de la partícula que lleva asociada la fuerza gravitatoria, el conocido como gravitón, o la determinación del origen y composición de la materia y energías oscuras que aparentemente ocupan el 95% del universo y de las que aun hoy sabemos muy poco. La existencia del bosón de Higgs no explica si todas las dimensiones físicas que vemos, las tres espaciales y el tiempo, son todas las que existen.

Pese a todas estas dudas existenciales, y a la luz de los descubrimientos realizados, esto es, no existen neutrinos superlumínicos y si existe el bosón de Higgs ha de considerarse a la teoría de la relatividad la piedra rosetta de la física de partículas, la brújula que guiará nuestros pasos. Quizás, como epitafio a este artículo, debamos dedicarle a Einstein las mismas palabras que Deckard, en Blade Runner, dedicó a Roy Batty, ya muerto: "No sé por qué me salvó la vida. Quizá en esos últimos él amó la vida con más intensidad que nunca, no sólo su vida, la de cualquiera, mi vida. Y lo único que quería eran las mismas respuestas que el resto de nosotros: ¿de dónde vengo?, ¿a dónde voy?, ¿cuánto tiempo me queda? Todo lo que podía hacer era quedarme allí y verlo morir".