El acelerador de partículas conocido como Gran Colisionador de Hadrones fue de suma importancia para probar hipótesis planteadas por Peter Higgs.
El campo de Higgs es un postulado que nació como una hipótesis impulsada por el físico británico Peter Higgs (por eso lleva su apellido) en el marco del modelo estándar de la física de partículas.
Se trata de un campo cuántico (con energía y de perfil invisible) que, según esta idea, llegaría a extenderse por todo el universo y dejaría como resultado la posibilidad de la adquisición de masa por parte de las partículas. Esto podría suceder, de acuerdo a este razonamiento, por interacciones que involucran al bosón de Higgs y a partículas elementales.
Al recopilar datos de interés en torno a esta temática sale a la luz el rol clave que, al momento de ponerse a prueba las conjeturas de Peter Higgs, ha tenido el imponente y poderoso acelerador de partículas que construyó la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y que se identifica en español como Gran Colisionador de Hadrones (LHC).
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ResumenCaracterísticas del campo de Higgs
Gracias a diversos estudios se ha podido establecer que no todas las partículas se vinculan al campo de Higgs de igual modo. Unas, como el caso de los fotones, llegan a atravesar el campo de Higgs a la velocidad de la luz como si ningún obstáculo se presentara en sus caminos; otras, en cambio, quedan enganchadas allí como si fuera por acción de un pegamento.
También es constructivo saber que el cuanto de este tipo de campo es el ya citado bosón de Higgs. De hacer foco en la teoría electrodébil, por señalar otra alternativa, gracias al campo de Higgs se llegará a una explicación respecto a por qué motivo, en esta presunción, el estado de baja energía muestra, simultáneamente, una fuerza débil y, en cuanto al electromagnetismo, una simetría rota.
Con estos datos se puede entender por qué los fotones carecen de masa mientras que bosones vectoriales como Z y W están dotados de una gran cantidad de la misma.
Cabe resaltar que el proceso por el cual ciertas partículas elementales consiguen su masa se conoce como mecanismo de Higgs. Los primeros en proponerlo fueron los físicos teóricos François Englert y Robert Brout, por eso en ocasiones sus apellidos se añaden a la denominación. La alusión a Higgs llegó en 1971 de la mano de Gerardus ‘t Hooft.
La ganancia de masa por parte de las partículas está asociada al campo de Higgs.
Importancia
Tanto el campo como el bosón de Higgs son importantes ya que demuestran la utilidad de las teorías cuánticas de campos en pos de la fundamentación de la física de partículas.
Reconociendo las propiedades que caracterizan al campo de Higgs, incluso, se logró aprovechar a las matemáticas para explicar la masa presente en las partículas, la cual varía en función de la fuerza que se imprime en la interacción de las partículas con este campo.
Si se contempla la masa del bosón de Higgs en el análisis el universo, los cálculos predictivos arrojan la posibilidad de que éste posea estabilidad únicamente de manera temporal. Hay, asimismo, una mínima chance de que el universo mute, peligrosamente, a un estado con menos energía. Los científicos llegaron a determinar que las probabilidades de que se produzca, efectivamente, una interacción del bosón de Higgs consigo mismo (ya que él reúne condiciones para concretar una autointeracción, un fenómeno decisivo para entender mejor al cosmos y a la dinámica propia del universo primitivo) depende de la variación – cercana al mínimo – de la energía potencial asociada al campo de Higgs. Esto recrearía el escenario que pudo haber quedado tras el Big Bang. Con el correr del tiempo se han ido gestando y difundiendo, además, teorías que, apelando a interacciones del bosón de Higgs con él mismo que difieren hasta aproximadamente un treinta por ciento de las predicciones del modelo estándar de física de partículas, pretenden probar cómo fue que la materia se volvió más profusa que la antimateria.
Tanto el campo de Higgs como el bosón de Higgs recuerdan desde sus nombres el apellido de un influyente físico de origen británico llamado Peter Ware Higgs.
Diferencias entre éter y campo de Higgs
Aunque hay similitudes entre los conceptos de éter y campo de Higgs, es apropiado aclarar que no son sinónimos ni representan lo mismo. No es correcto, aseguran los expertos en esta temática, creer que el éter simboliza a un vacío relacionado al campo relativista de Higgs.
Entre quienes estudiaron las particularidades del bosón y del campo de Higgs figura el respetado y reconocido astrofísico, divulgador científico y físico teórico británico Stephen Hawking. Para él, el citado campo, que tal vez se encuentre en un estado entendido como de «falso vacío», se caracteriza por poder ser, a energías que superen los cien millones de gigaelectronvoltios, metaestable. Así, reflexionó el investigador, el universo no está exento de deteriorarse por una dramática expansión de vacío, una burbuja eventualmente generada por el campo de Higgs a raíz de fluctuaciones de índole cuántica que llegaría a desplazarse a la velocidad de la luz, dijo Stephen en declaraciones que fueron recogidas por múltiples medios de comunicación.
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