No sólo el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) en la frontera franco-suiza está intentando desentrañar los misterios del Universo. En otras partes del mundo se han diseñado experimentos similares, aunque más pequeños, en busca de las elusivas partículas que podrían explicar cómo se formó el cosmos.
Y todos compiten por encontrar la llamada “partícula de Dios”, el hipotético y elusivo bosón de Higgs, que podría explicar cómo adquieren su masa todas las demás partículas.
Europa cuenta con el LHC en el laboratorio del CERN (Centro Europeo para la Investigación Nuclear), un experimento de US$10.000 millones y el mayor que se ha construido en el mundo: un túnel subterráneo de 27 kilómetros de circunferencia.
En Estados Unidos se encuentra el Tevatron, un acelerador de partículas basado en el estado de Illinois, que forma parte del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi (Fermilab) del Departamento de Energía y que, aunque es más pequeño que el LHC, ha producido importantes descubrimientos científicos.
Otro proyecto masivo de física, también en territorio estadounidense, es el Colisionador de Iones Pesados Relativistas, en el estado de Nueva York, que hasta antes de la inauguración del LHC era el acelerador de partículas más grande del mundo.
Los planes para el futuro incluyen la construcción de una versión mejorada de la máquina en Suiza: el Súper Gran Colisionador de Hadrones, también en Suiza.
Estos enormes experimentos están diseñados, como sus nombres lo indican, para acelerar haces de protones en direcciones opuestas y crear choques para determinar las diferentes partículas que surgen de esas colisiones.
“El Tevatron y el LHC son los que tienen la energía suficiente para investigar este famoso bosón de Higgs”, le explica a BBC Mundo el doctor Carlos Contreras Hidalgo, profesor de física de la Universidad Técnica Federico Santa María, en Chile.
“Pero la diferencia, hoy, entre estos dos es enorme. El Tevatron trabaja en el orden de un TeV (teraelectronvoltio) y el LHC puede llegar hasta 14 TeV”.
“Además, en el Tevatron las partículas viajan en un anillo de 6,3 kilómetros y en el LHC, de 27 kilómetros”, completa Contreras Hidalgo.
Origen de la masa
La partícula o bosón de Higgs fue propuesta en 1964 para explicar la interrogante que siempre ha existido en la física de partículas: cuánta masa tiene el Universo.
Su existencia fue postulada por el llamado Modelo Estándar de la física de partículas para explicar cómo interactúan las partículas elementales.
Este modelo incluye 16 partículas: 12 de materia y cuatro mediadoras de fuerza. Y aunque hasta ahora ha funcionado sorprendentemente bien, no ha podido explicar una de las cuatro interacciones o fuerzas fundamentales de la naturaleza: la gravedad.
Y tampoco ha demostrado la existencia de uno de sus componentes: el bosón de Higgs, sin el cual ninguna de las 16 partículas tendrían masa.
“La masa del Universo tiene que ver con la masa de las partículas elementales”, explica el doctor Contreras, experto en física teórica de campos y partículas.
“Existen muchas partículas en el espacio estelar y dentro de ésas están las partículas elementales. Y lo que no hemos podido explicar hasta ahora es cómo se origina su masa”.
Así que la búsqueda del Higgs se ha convertido en una causa célebre de la física y es el principal objetivo del LHC y del Tevatron.
“Existen pruebas de que con una aceleración a altas energías, mayores de los 3 TeV, uno debería encontrar evidencia de otras partículas, como la de Higgs”.
“Entonces esperaríamos que cuando el LHC pueda operar a 14 TeV encuentre evidencia de la existencia del bosón de Higgs y de otras partículas, como las supersimétricas”.
