Partículas Elementales
Toda la materia está constituida por una serie de partículas que definen sus características. Actualmente, el modelo estándar de la Física Cuántica admite que toda la materia está formada por fermiones, vinculados a la materia, que interaccionan entre sí mediante el intercambio de bosones de gauge, vinculados a las interacciones (fuerzas) fundamentales.
Según este modelo, existen dos tipos de fermiones fundamentales: los quarks, que forman las partículas presentes en el núcleo atómico; y los leptones, entre los que se encuentran los electrones.
Los bosones son las partículas portadoras de las interacciones fundamentales: para la interacción débil están los bosones W y Z, los gluones para la interacción fuerte, los fotones para la fuerza electromagnética y el teórico gravitón para la fuerza gravitatoria.
Bosón de Higgs
El bosón de Higgs es una partícula elemental cuya existencia fue predicha por el modelo estándar pero que hasta hace poco no había podido ser encontrada experimentalmente. Poco después del Big Bang (origen del universo), las partículas no tenían masa y fueron adquiriéndola gracias a la interacción con el campo de energía de Higgs, que se está constituido por partículas de Higgs (al igual que el agua está formada por moléculas de H2O)
Al interaccionar el campo de Higgs, frena las partículas confiriéndolas su masa, según la fórmula de Einstein (E=mc2). Es por ello que si no existiera el campo de Higgs, todas las partículas, sin importar su masa, se moverían a la velocidad de la luz. Así, las partículas más livianas se moverían fácilmente por el campo de Higgs, mientras que las más pesadas lo harían con mayor dificultad. La partícula que menos interacciona con este campo es el electrón, y por ello es la que menos masa tiene, siendo ésta prácticamente nula. En el otro extremo está el quark top, que se estima es del mismo tamaño que el electrón pero 338.431 veces más masivo.
Los bosones de Higgs explican la formación de la masa de las partículas ...
Investigación Experimental
Hasta hace poco el bosón de Higgs no se había podido observar experimentalmente ya que es una partícula inestable que se desintegra en una fracción de segundo dando lugar a otras partículas. Además se requieren enormes cantidades de energía para así poderse recrear los instantes iniciales del universo. Sin embargo, gracias al colisionador de hadrones (LCH) se ha descubierto finalmente.
Con el LCH del Cern se originan regiones microscópicas donde protones colisionan con una energía tal que simula la primera trillonésima de segundo después del big Bang. A partir de la energía liberada en algunas de estas colisiones se detectan las partículas generadas y se estableció que entre la colisión inicial y las partículas finales se había formado un bosón de Higgs como paso intermedio.
El reconocimiento
El físico belga François Englert (izq) y el físico británico Peter Higgs (der) en el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) en Meyrin (Suiza)...
Los físicos belga François Englert y británico Peter Higgs ganaron el Premio Nobel de Física 2013 por haber postulado la existencia de la partícula subatómica conocida como bosón de Higgs.
La Real Academia de Ciencias reconoció al equipo de físicos que postuló teóricamente la existencia de este mecanismo en 1964 y que "recientemente ha sido confirmado por el descubrimiento de las partículas fundamentales predichas" en experimentos en el Centro Europeo de Física de Partículas (CERN).
La existencia de la partícula ayuda a confirmar la teoría de que los objetos adquieren su tamaño y forma cuando las partículas interactúan en un campo de energía con otra partícula clave, el bosón Higgs. Mientras mayor su atracción, mayor será la masa, según la teoría.