Publicitat
Publicitat

AVENÇ CIENTÍFIC

Els físics del CERN desinflen les expectatives d'aquest dies. Hi estan molt a prop, però serà el 2012 quan revelaran si existeix o no el bosó de Higgs

A un pas de la partícula de Déu

Existeix o no existeix la partícula de Déu? És la resposta que buscaven molts dels milers de persones de tot el món que ahir es van connectar per webcast al seminari de l'Organisme Europeu per a la Recerca Nuclear, conegut com a CERN, en el qual es donaven a conèixer els resultats dels dos experiments científics de l'accelerador de partícules (LHC) que la busquen, l'ATLAS i el CMS. A l'auditori del CERN, a Ginebra, no hi cabia ni una agulla entre científics, estudiants i mitjans acreditats. Però cap dels dos portaveus que van explicar els resultats, ni Fabiola Gianotti -de l'ATLAS- ni Guido Tonelli -del CMS- va afirmar el que esperaven alguns: que s'ha trobat el bosó de Higgs. "Tenim evidències sòlides, però encara és massa aviat per dibuixar conclusions definitives", va dir Gianotti, emocionada mentre explicava la solidesa dels resultats que fan que els científics s'hi sentin realment més a prop que mai.

L'Univers tal com és

La partícula de Déu existeix en la teoria, però a la pràctica mai s'ha pogut observar. És molt important perquè en el model estàndard de la física és la que dóna massa a la resta de partícules elementals.

La partícula i el mecanisme de Higgs els van descriure el 1964 un grup de físics, entre els quals hi havia Peter Higgs. No està clar que la partícula existeixi, però sí que hauria d'existir el mecanisme, encara que també generi incògnites. Sense aquest mecanisme, els àtoms no existirien i, per tant, la matèria no seria tal com la coneixem.

El model estàndard de la física descriu la matèria en termes de quarks (els protons i neutrons, les partícules que formen el nucli dels àtoms, son combinacions de quarks de diferents tipus) i de leptons (família a la qual pertanyen els electrons, els neutrins i altres partícules com els muons o taus). Els físics consideren quatre tipus d'interaccions entre partícules: la força forta, la força electromagnètica (que governa les interaccions entre càrregues elèctriques), la força dèbil i la gravetat, que determina l'atracció entre masses i que ens manté amb els peus a terra. Però el model no explica l'origen de la massa de les partícules. "Als anys 70, els físics van veure que la forces electromagnètica i dèbil, si es miren amb atenció, són en realitat dues manifestacions de la mateixa força", explica Mario Martínez, investigador Icrea de l'Institut de Física d'Altes Energies (Ifae) i un dels investigadors principals d'ATLAS. "El mecanisme que les distingeix implica l'existència del bosó de Higgs, que podria explicar la diferència entre un fotó sense massa i missatger de la interacció electromagnètica, i dos bosons molt pesats (anomenats W i Z), missatgers de la interacció dèbil i que es van descobrir al CERN a la dècada dels 80", afegeix Martínez.

Per què s'apropen

A l'accelerador de partícules del CERN (LHC) es fan col·lisionar protons a molt alta energia per tal d'estudiar aquestes relacions entre forces i partícules. El que en resulta s'estudia en diferents experiments. Des de que el 2008 es van disparar amb èxit els primers protons, ja hi ha hagut diferents rumors sobre la troballa que els científics han desmentit. ¿En què es basen ara, doncs, els científics per tenir tanta expectació i atrevir-se a anunciar que aviat tindran resposta sobre si existeix o no? Han aconseguit reduir la forquilla del rang d'energies en què es pot trobar. S'han anat descartant trams, i ara és molt més petita. I això ha estat possible perquè els càlculs que han fet es basen en un gran nombre de col·lisions entre protons (aquest any, 400 trilions de col·lisions entre protons durant els 180 dies que ha estat en marxa). És a dir, són més precisos, i com que tenen més càlculs les dades tenen més validesa estadística i deixen menys marge de dubte.

Segons l'experiment ATLAS, el rang en què es podria trobar està entre 116 i 130 gigaelectronvolts (GeV). Segons el CMS, entre 115 i 127. "Hem pogut restringir la regió de la massa a un rang molt estret, de 15 GeV", explicava Gianotti ahir. "És una gran troballa, però encara és aviat, crec que al final del 2012, o amb sort abans, sí que ja podrem tenir resultats definitius sobre la seva existència", afegia.

"Quan hi arribem serà la primera baula d'una llarga cadena de descobertes", segons Tonelli. Quan es trobi, probablement obrirà pas a l'estudi d'altres partícules. Precisament, el bosó de Higgs pot explicar el 96% de l'Univers que no coneixem, la matèria fosca. "En els pròxims 20 anys, parlarem de la física més enllà del model estàndard", afirma Tonelli. Fins i tot si no es troba, obrirà pas a un altre model no estàndard.

L'LHC tornarà a provocar col·lisions i a recollir dades el 2012, a partir del mes de març. "S'espera que ambdós experiments acumulin dades ràpidament durant el pròxim any. L'anàlisi de dades hauria de permetre establir de manera definitiva l'existència o no del bosó de Higgs, cosa que en qualsevol cas constituirà un enorme progrés en el camp de la física de partícules i en la recerca d'una nova física", explica Mario Martínez. I què passaria si no es trobés? "Si no hi és, segur que hi ha d'haver alguna altra cosa que tingui el paper de la partícula de Higgs", va dir Gianotti.

Més continguts de