¿Qué es la «partícula divina» del bosón de Higgs y qué descubrirá el colisionador de hadrones del CERN a continuación?


El acelerador de partículas más poderoso del mundo está reiniciando sus motores esta semana después de una pausa prolongada.

Después de más de tres años de trabajos de actualización y mantenimiento, el Gran Colisionador de Hadrones comenzará a recopilar datos a partir del martes.

Los aceleradores de partículas ayudan a los científicos a descubrir los secretos del universo

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Los aceleradores de partículas ayudan a los científicos a descubrir los secretos del universoCrédito: Getty

Esto significa que los científicos pueden comenzar a probar las teorías de la física de partículas nuevamente en un intento por descubrir los secretos del universo.

Llega diez años después del descubrimiento del bosón de Higgs, también conocido como la «partícula de Dios», por investigadores que utilizan el LHC.

El descubrimiento histórico fue promocionado en ese momento como uno de los mayores avances científicos del siglo pasado.

Entonces, ¿qué significa la partícula y qué tiene planeado el LHC para esta semana?

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¿Qué es el bosón de Higgs?

El descubrimiento del bosón de Higgs, o «partícula de Dios», fue monumental.

La partícula da masa a la materia y mantiene unido el tejido físico del universo.

Su existencia se ha debatido durante décadas y los investigadores finalmente la confirmaron el 4 de julio de 2012.

Todavía hay mucho que aprender sobre esto.

El descubrimiento histórico de la partícula se realizó en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el destructor de átomos «Big Bang» cerca de Ginebra.

Fue anunciado hace exactamente 10 años por el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear.

El progreso realizado desde entonces en la determinación de sus propiedades ha permitido a los físicos avanzar mucho en nuestra comprensión del universo.

Los investigadores pudieron medir la masa del bosón de Higgs, que es una constante fundamental en la naturaleza que el modelo estándar no predice.

Además, junto con la masa de la partícula elemental más pesada conocida, el quark top y otros parámetros, la masa del bosón de Higgs puede determinar la estabilidad en el vacío del universo.

Pero los investigadores dicen que todavía hay muchas preguntas sin respuesta sobre la partícula, como: ¿puede interactuar con la materia oscura y revelar la naturaleza de esta misteriosa forma de materia?

Qué genera la masa y la autointeracción del bosón de Higgs, y si tiene gemelos o padres, son otras preguntas que quedan sin respuesta.

El Gran Colisionador de Hadrones es un experimento de destrucción de átomos cerca de Ginebra

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El Gran Colisionador de Hadrones es un experimento de destrucción de átomos cerca de GinebraCrédito: Pensilvania

¿Por qué es importante el descubrimiento de Higgs?

El descubrimiento de Higgs fue vital para el Modelo Estándar, la teoría que describe la red de partículas, fuerzas e interacciones que componen el universo.

Sin el bosón de Higgs para dar masa y peso a la materia, no podría haber un universo del Modelo Estándar.

El teórico del CERN Michelangelo Mangano dijo: «Y aunque todos los resultados obtenidos hasta ahora son consistentes con el Modelo Estándar, todavía hay mucho espacio para nuevos fenómenos más allá de lo que predice esta teoría».

Luca Malgeri, portavoz de CMS, uno de los dos detectores gigantes del LHC, junto con Atlas, dijo: «El propio bosón de Higgs podría indicar nuevos fenómenos, algunos de los cuales podrían ser responsables de la materia oscura en el ‘universo’.

«Atlas y CMS están investigando mucho para probar todas las formas de procesos inesperados que involucran al bosón de Higgs».

En el décimo aniversario del descubrimiento, la Directora General del CERN y Gerente del Proyecto del Experimento Atlas en ese momento, Fabiola Gianotti, dijo: «El descubrimiento del bosón de Higgs fue un hito monumental en la física de partículas.

“Esto marcó tanto el final de un viaje de exploración de décadas como el comienzo de una nueva era de estudios sobre esta partícula tan especial.

«Recuerdo con cariño el día del anuncio, un día de inmensa alegría para la comunidad global de física de partículas y para todas las personas que han trabajado incansablemente durante décadas para hacer posible este descubrimiento».

El colisionador comenzará los experimentos esta semana después de una pausa de tres años.

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El colisionador comenzará los experimentos esta semana después de una pausa de tres años.Crédito: Pensilvania

¿Qué descubrirá el LHC a continuación?

Nadie sabe qué descubrirán los cerebros del CERN a continuación.

Los investigadores sugieren que las respuestas a algunas de las preguntas persistentes que tenemos sobre el Higgs podrían ser proporcionadas por los datos del inminente LHC Run 3.

Las respuestas también se pueden obtener de la principal actualización del colisionador, el LHC de alta luminosidad, a partir de 2029.

«Los colisionadores de alta energía siguen siendo el microscopio más poderoso a nuestra disposición para explorar la naturaleza en las escalas más pequeñas y descubrir las leyes fundamentales que gobiernan el universo», dijo Gian Giudice, jefe del departamento de Teoría del CERN.

Después del mantenimiento y las actualizaciones planificadas, el LHC se reinició en abril y ahora está a toda velocidad, lo que significa que las colisiones de protones pueden volver a ocurrir.

El martes comenzará un nuevo periodo de toma de datos.

El LHC funcionará las 24 horas del día durante casi cuatro años con una energía récord, brindando mayor precisión y potencial de descubrimiento que nunca.

Durante los experimentos, los científicos observarán la naturaleza del bosón de Higgs con una precisión sin precedentes y en nuevos canales.

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También estudiarán las propiedades de la materia bajo temperaturas y densidades extremas, y buscarán candidatos para la materia oscura y otros fenómenos novedosos.

Andreas Hoecker, portavoz de Atlas Collaboration, dijo: «Mediremos las fuerzas de las interacciones del bosón de Higgs con la materia y las partículas de fuerza con una precisión sin precedentes, y continuaremos nuestra investigación sobre las desintegraciones del bosón de Higgs. Higgs en partículas de materia oscura, así como la buscar bosones de Higgs adicionales».


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