Cuatro artículos le destina el último número de Science a la noticia: este miércoles 10 los científicos del CERN encenderán el Gran Colisionador de Hadrones o Large Hadron Collider (LHC): una inmensa máquina en forma de anillo, con 27 kilómetros de circunferencia bajo tierra, muy cerca de Ginebra, Suiza, construida con aportaciones de decenas de países y millares de científicos. Magnetos construidos de materiales superconductores enfriados con helio líquido están dispuestos de forma que aceleran dos haces de partículas en sentidos opuestos.

Pero ¿qué hace esta maravilla tecnológica de 5 mil 500 millones de dólares? Aplasta partículas acelerándolas en el túnel unas contra otras, dice Adrian Cho en la primera nota. ¿Con qué fin?

Desde que Einstein nos enseñó que energía y masa son equivalentes, los físicos supieron que podían generar partículas desconocidas si estrellaban entre sí, con suficiente energía, las ya conocidas. La materia ordinaria, de la que estamos hechos está formada por electrones en el exterior de los átomos y grupos de quarks up y down en el núcleo, formando protones y neutrones. Estos pertenecen a la familia de partículas llamadas hadrones, que son las formadas de quarks y las fuerzas que los unen, o gluones. Los nombres up y down, encima y debajo, no significan nada con el sentido que damos a esos términos, son apenas formas de identificarlos.

Hay otras familias de partículas formadas por otros tipos de quarks. Las fuerzas a su vez son transportadas por unidades o partículas. Las fuerzas conocidas en el universo son cuatro y cada una viene empacada en su partícula distintiva. La que nos resulta más conocida, el electromagnetismo, a la que pertenece la luz, tiene por unidad o quantum el fotón. La arquitectura teórica de las partículas y fuerzas se conoce como "modelo estándar".

La masa, que en términos terráqueos es sencillamente el peso de los objetos, se explica en el modelo estándar por una partícula, nunca observada, pero necesaria para completar la teoría, que sería la responsable de que las demás partículas posean masa, el bosón de Higgs, por el apellido de quien lo propuso, y bosón es el nombre genérico para partículas que empaquetan campos de fuerzas, como el fotón. El nombre les viene en honor al matemático indio Satyendra Nath Bose. Bien, el modelo estándar es una maravilla… siempre y cuando las partículas no tengan masa. Cuando se considera que la tienen las matemáticas se chiflan. Una solución es la propuesta por Higgs: las partículas, como lo exige el modelo, no poseen masa. Si la materia formada por ellas tiene masa es porque la toman de otra partícula que genera la masa.

Esto presupone que todo el espacio está lleno de un campo, de alguna manera semejante al campo eléctrico, que arrastra las partículas y les proporciona inercia, o sea masa. Y así como el campo eléctrico está formado de fotones, el campo de Higgs consiste de partículas, los bosones de Higgs.

Encontrarlos no es tarea fácil y dependerá de cuánto pesen, dice, en la nota de Cho, Karl Jakobs, físico de la Universidad de Freiburg, Alemania. Si fuera entre 200 y 500 veces el protón, los experimentadores podrían encontrarlo hacia finales de 2009 con el LHS. Pero investigaciones e inferencias indirectas sugieren que es más ligero, con unas 121 veces la masa del protón.

El bosón de Higgs, de encontrarse, será el último ladrillo del modelo estándar. Y el final de la física teórica. Pero la mayoría de los físicos esperan, y desean, encontrar algo más que el Higgs: nuevas fuerzas de la naturaleza o que los quarks a su vez tampoco son elementales y se componen de más pequeñas unidades. Estaríamos entonces ante un modelo que comienza a parecer una matriushka, las muñecas rusas una dentro de otra. Quizá pueda haber hasta nuevas dimensiones o diminutos hoyos negros que unieran los campos, hasta hoy enemigos, de la gravitación y la física cuántica.

El hallazgo más espectacular sería el de la supersimetría: una formidable conjetura que atribuye a cada partícula conocida un "supercompañero". La supersimetría resuelve algunos problemas del modelo estándar. Por ejemplo, ayuda a unificar las fuerzas conocidas en una sola teoría, de manera que todas, incluida la gravitación, resulten expresiones de una fuerza maestra única. Podría también dar sustento a la misteriosa materia oscura, la que mantiene unidas las galaxias.

Una vez concluidos los ensayos, que comienzan este miércoles, los físicos irán incrementando la energía de los haces de partículas que circularán en sentidos opuestos antes de estrellarse. Para el próximo año, el LHC deberá aplastar mil millones de partículas por segundo a toda la energía para la que fue diseñado.

la talacha fue realizada por: eltemibledani