Francis en ¡Eureka!: El estado actual de la búsqueda del bosón de Higgs

Francis en ¡Eureka!, La Rosa de los Vientos, Onda Cero: “El bosón de Higgs.” Sigue este enlace para escuchar el audio…

Esta semana se han publicado nuevos resultados sobre la partícula de Higgs. Se han publicado el miércoles pasado en un congreso celebrado en Kioto, Japón. Muchos físicos tienen la esperanza de que el nuevo bosón descubierto el 4 de julio de este año sea una puerta hacia el futuro de la física de partículas; sus propiedades deberían diferir de las predicciones teóricas del modelo estándar de la física de partículas. Pero por ahora todos los datos apuntan a que se trata del bosón de Higgs, aunque la confirmación definitiva puede costar algunos años.

¿Qué es el bosón de Higgs y por qué es importante? Los átomos están hechos de unas partículas llamadas electrones y quarks. Pero existen otras partículas que se observan en los rayos cósmicos y que se producen en los colisionadores de partículas. Dos de esas partículas llamadas W y Z, a muy alta energía se comportan como si no tuvieran masa, pero a baja energía tienen una masa enorme. Los físicos se inventaron una explicación de por qué ocurre esto que indica que esto le pasa a todas las partículas. Las partículas ganan masa a baja energía porque interaccionan con un campo, el campo de Higgs. Para verificar que dicho campo existe es necesario encontrar la partícula asociada a dicho campo, el bosón de Higgs. El campo de Higgs nos permitirá entender el universo cuando tenía solo una billonésima de segundo tras el big bang, la gran explosión.

Por qué hay físicos que dicen que aún no se está seguro de si la partícula descubierta en julio es el bosón de Higgs. El problema es que el bosón de Higgs no puede ser observado directamente ya que se desintegra muy rápido en otras partículas conocidas, en menos de 10 billonésimas de billonésima de segundo. Tampoco podemos observar dichas partículas pues tienen mucha masa y también se desintegran en otras partículas. Pero estas últimas son las que podemos ver en los detectores. Por tanto, nunca se puede estar seguro de si una colisión concreta corresponde a un Higgs o no, pero podemos saber cuántas colisiones tipo Higgs observamos en los experimentos y cuántas esperamos ver si no existe el bosón. El exceso se analiza por métodos estadísiticos y descubrir la partícula.

Por eso se habla del número de sigmas necesarios para un descubrimiento. Se requieren 5 sigmas. Qué quiere decir esto. En estadística se utilizan la media y la desviación típica. En este caso, la media es el número de colisiones que se parecen a un Higgs, pero no lo son, que comparamos con el número de colisiones observadas. La diferencia entre ambos números se mide en desviaciones típicas. Cuando hay más de 5 desviaciones típicas decimos que las colisiones observan la partícula a 5 sigmas (que corresponde a una probabilidad de error de solo 1 en 2 millones). Con los nuevos datos datos publicados este miércoles se confirma la observación del Higgs a 7,8 sigmas.

Qué nos dicen los nuevos resultados sobre el Higgs. El bosón de Higgs fue descubierto tras al análisis de unos 1000 billones de colisiones protón contra protón gracias a su desintegración de dos maneras diferentes (en dos fotones y en dos partículas Z). Pero no había señal en otros modos de desintegración. Ahora, tras analizar casi el doble, unas 1800 billones de colisiones se han observado señales, aunque débiles, en dos nuevos modos de desintegración, en dos leptones tau y en dos quarks bottom. Por ahora no se puede hablar de redescubrimiento en estos nuevos canales, pues no tienen sensibilidad suficiente, pero todo indica que el bosón tipo Higgs descubierto se parece mucho más al bosón de Higgs que lo que se parecía a fecha de julio. El nuevo resultado acalla, en parte, las voces de los físicos que quieren ver algo anómalo en la nueva partícula, una señal de “nueva física” que les guíe hacia el futuro.

El conocimiento avanza poco a poco. ¿Habrá Premio Nobel al Higgs el año que viene? El Premio Nobel para Peter Higgs podría peligrar aso de que se observen pequeñas anomalías en la física del bosón de Higgs. Pero por ahora todo indica que Peter Higgs puede estar tranquilo y que sigue en la recta final hacia el Premio Nobel.

Si no lo has escuchado aún, y te apetece, escucha “El bosón de Higgs” en ¡Eureka! en este enlace…

7 Comentarios

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RamiroRamiro

Me ha encantado el audio.

Me gusta mucho seguir las novedades del Bosón de Higgs através de este blog. Felicidades por los análisis pasados sigo insistiendo en que en el habla hispana no existe un mejor divulgador

Francis si aceptas una petición me gustaría mucho que hicieses un post dedicado a hablar de las dificultades que tienen los físicos para cuantizar la gravedad. es un tema que me resulta muy interesante y quien mejor que tú para explicarlo. te lo agradecería muchísimo

emulenewsemulenews
RamiroRamiro

Mil gracias Francis eres el mejor.

También muchas gracias por los enlaces ya los he leído todos, pues soy asiduo fan del blog pero claro voy a darme el gusto de releerlos.

Gracias

ArtemioArtemio

“Eso, eso, ¿por qué es importante? ¿El campo de Higgs es el nuevo éter? ¿Quién necesita más éteres?”

No veo la relación entre el éter luminífero y el campo de Higgs, el primero era el medio a lo largo del cual se propagaba la luz, pero ese medio no era un donante de masa como se supone que es el campo de Higgs. Además, parece ser que seguimos necesitando del éter aunque se le llame con otro nombre y no conozcamos aún todas sus propiedades.

“¿Por qué para explicar algo que se resiste a ser explicado por las teorías mainstream siempre se acaba proponiendo un campo nuevo, materia oscura, energía oscura?”

No percibo la relación causa-efecto en este caso. El descubrimiento teórico de la materia oscura se produjo en 1933, años antes de la hipótesis formulada por Higgs y sus colegas en 1964. Posteriormente, otras observaciones han indicado la presencia de materia oscura en el universo: estas observaciones incluyen la velocidad de rotación de las galaxias, las lentes gravitacionales de los objetos de fondo por los cúmulos de galaxias, tales como el Cúmulo Bala (1E 0657-56) y la distribución de la temperatura del gas caliente en galaxias y cúmulos de galaxias.

Miguel SaturnoMiguel Saturno

Con mucho respeto: ¿Por qué de alguna manera -tarde o temprano- aparece un acento fonético u ortográfico sobre el tema del Nobel? ¿Será que de alguna manera buena parte de los científicos van como jokeys en una carrera de pura sangres mirando de reojo a sus competidores?

Hay muchas formas de “poder”. La neblina enturbia la visión.

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