Sinfonía Cósmica

Toda la realidad (pasado, presente y futuro)  se reduce a doce partículas de materia y cuatro fuerzas (¿cómo con sólo doce partículas de materia se puede formar una cosa tan complicada como una mujer? I don’t Know). A esta simplificación le llamamos “Modelo Estándar” (combinación de la Teoría Cuántica y la Teoría Especial de la Relatividad). Es un modelo notablemente exacto pero incompleto, con muchas incoherencias internas.

Algo (o quizás alguien) nos impide conseguir el conocimiento definitivo. Una presencia espectral en el Universo nos imposibilita el conocimiento de la verdadera naturaleza de la materia.

Esta barrera invisible extiende sus helados tentáculos por todos los rincones del Universo. Su mera presencia levanta gruesas ampollas en la piel de los físicos originando incómodas consecuencias científicas y filosóficas.

Unos lo llaman “el campo de Higgs“, otros lo denominan “bosón de Higgs”, y hasta tal punto es el centro del estado actual de la física, tan crucial es para el conocimiento final de la estructura de la materia y tan esquiva que se le ha puesto un apodo:

La Partícula Divina

(yo la llamaría más bien “La Partícula Maldita Sea ¿dónde estás?“).

Las cuatro fuerzas que impulsan nuestras vidas (sería importante también saber ¿hacía dónde?) son la interacción débil, la interacción fuerte, la electromagnética y la gravedad.

¿Cómo pueden dos cuerpos, dos partículas de materia, sin nada entre ellas salvo el espacio, trasmitirse mutuamente una fuerza?

Cada fuerza lleva asociada en el “Modelo Estándar” una partícula portadora (el intercambio entre dos partículas de materia de estas partículas portadoras de fuerza origina las fuerzas que conocemos), de las cuales experimentalmente se han descubierto sólo tres (hasta hace 5 minutos al menos). Se escapa a la pruebas experimentales la partícula portadora de la fuerza de la gravedad (el nombre de la partícula debería de ser gravitón, ¿verdad?). Si se demostrara la existencia del gravitón podríamos explicar la naturaleza de la Fuerza de la Gravedad y nuestro “Modelo Estándar” estaría completo. La materia tendría masa porque el gravitón se preocupa de que así sea (puede que incluso alguien invente la dieta del gravitón, pero esa es otra historia). La masa no es una propiedad intrínseca de la materia, sino una propiedad adquirida por la interacción de la materia con su entorno (con el gravitón o bosón de Higgs).

La confirmación de la existencia del “gravitón” a parte de completar el “Modelo Estándar”, unificaría la física cuántica o atómica (la física que describe el mundo subatómico) con la física macroscópica o cosmológica (la física que describe el mundo palpable, cuantificable y mensurable). Las mismas leyes servirían para describir toda y una única realidad. La introducción de la fuerza gravitatoria en la familia de las fuerzas cuánticas nos ayudaría también a conocer los detalles del “Big Bang” y (lo más importante) a conocer la estructura más profunda de las partículas elementales. Se desvelarían misterios tales como la sospecha de que no existe tal cosa como “vacío” en el Universo o en qué demonios consiste el 96% de la materia en el cosmos.

La mayor esperanza de los defensores del “Modelo Estándar” y el bosón de Higgs se encuentra en el potentísimo LHC (Gran Colisionador de Hadrones), el acelerador de partículas del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear). El LHC puede acelerar partículas a velocidades tan gigantescas que puede producir bosones de Higgs.

Parte del problema es que, de acuerdo con las predicciones, el bosón de Higgs es una partícula de gran masa (¡la partícula que crea masa también tiene masa y mucha!), de modo que hace falta una enorme cantidad de energía para producirlos (de ahí que el futuro LHC pueda conseguirlo). El segundo problema es que no es posible detectarlo directamente: entre otras cosas, se estima que tienen una vida media de unos 0,0000000000000000000001 segundos; pero sí es posible detectar las partículas en las que se desintegran.

Los físicos quieren, pues, calcular cuántas posibles combinaciones de partículas pueden producirse por la desintegración de un bosón de Higgs, y con qué probabilidad se produce cada una de esas combinaciones. Si se detectan esas combinaciones de partículas en el LHC y con una frecuencia similar a las probabilidades predichas, será muy probable que se haya “observado” un bosón de Higgs. Los sensores del LHC registrarán datos a un ritmo de unas 10.000 copias de la Enciclopedia Británica por segundo durante los experimentos, que los científicos analizarán para tratar de descubrir el bosón de Higgs escondido en ellos, si es que está ahí.

Así que puede que la noticia de la detección de esta partícula tan fascinante no sea inmediata, sino que es posible que se anuncien observaciones compatibles con ella, que los científicos vayan calculando probabilidades y combinaciones y, poco a poco, la comunidad científica se vaya convenciendo de que se ha “visto” un bosón de Higgs. También es enteramente posible que no se vea absolutamente nada, que los patrones de partículas producidas en el LHC sean completamente incompatibles con la teoría de Higgs y que haya que buscar otras alternativas (hay físicos que no creen que el campo de Higgs exista). Muy probablemente lo sepamos, en uno u otro sentido, en unos cuantos años… salvo que el LHC destruya la Tierra como dicen algunos (¡pues va a ser que no!).

Si el “Modelo Estándar” llegara a confirmar la existencia de su ansiada (¿y definitiva?) partícula, el secreto del Universo quedaría confinado en una arrogante y simple tabla:

Partículas de Materia:


Partículas de Fuerza:

Los quarks vienen en tres colores (cromodinámica cuántica). Por lo tanto, si somos mezquinos, contaremos 18 quarks, 6 leptones y doce partículas de fuerza (bosones gauge). Hay, además, una antitabla en las que todas las partículas de la materia aparecen como antipartículas. Eso daría sesenta partículas en total (ya no sé que es más complicado: el propio Universo, los modelos estándar o la mujer).

Estas tablas representan nuestra “Máquina del Universo” (junto con un pulsador que diga ‘Para crear el Universo, apriétese’). La idea es que hay que especificar unos veinte números para emprender la creación del universo. Con estos números básicos, los demás parámetros se derivan de ellos: la tabla periódica de los elementos, la estructura del genoma humano, la temperatura de ebullición del triángulo rectángulo, el PIB de Andorra,… No tengo ni idea de cómo se puede obtener ninguno de esos números o parámetros derivados, pero como tenemos esos ordenadores tan potentes….

El ansia por la simplicidad hace que seamos sarcásticos con que haya que especificar “tantos” parámetros. No es esa la forma en que ningún “Dios” diseñaría una máquina para crear universos. Esperaríamos una organización universal mucho más “elegante”.

Referencias: “La partícula divina” – Leon Lederman

Anuncios
Esta entrada fue publicada en Ciencia, Física, Filosofía y etiquetada , , , , , , , . Guarda el enlace permanente.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s