Búsqueda De Una Elusiva Partícula De Bosón De Higgs En Espera Hasta 2012

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Los científicos en el acelerador de partículas más grande del mundo, el gran colisionador de hadrones (lhc, por sus siglas en inglés), se están dando por vencidos este año en la caza de la elusiva partícula elemental del bosón de higgs.

Parece que una de las partículas más esquivas del mundo permanecerá oculta un tiempo más.

Los científicos del gigantesco acelerador de partículas Large Hadron Collider (LHC) en el laboratorio de física del CERN en Suiza han finalizado, al menos para 2011, el tipo de experimentos que podrían haber mostrado un atisbo de la largamente buscada partícula de bosón de Higgs.

Se piensa que el bosón de Higgs, que ha sido teorizado pero nunca observado, da su masa a todas las demás partículas. Los físicos han esperado ver señales de ello desde que comenzaron a colisionar partículas en el LHC en 2008. Sin embargo, todavía no hay señales de Higgs.

"El LHC está funcionando fantásticamente, es maravilloso", dijo el físico de partículas del CERN Christoph Rembser, quien trabaja en el experimento ATLAS de LHC. "Lo que no es tan fantástico es que aún no hemos visto nada nuevo, y no se han hecho nuevos descubrimientos".

Sin embargo, Rembser y otros instaron a la precaución, diciendo que sabían de antemano que llevaría suficiente tiempo acumular suficientes datos para revelar nuevas partículas. [Física loca: las pequeñas partículas más frescas de la naturaleza]

Sin embargo, no es demasiado tiempo: otro científico del CERN sugiere que si la partícula sigue siendo difícil de alcanzar el año que viene, es probable que no exista.

Cambio de tachuelas

Durante 180 días este año, LHC estuvo colisionando protones dentro de su circuito subterráneo de 17 millas (27 kilómetros). Se pensaba que las enormes energías creadas cuando dos de estas partículas chocaban unas contra otras a gran velocidad eran adecuadas para dar lugar a partículas exóticas como el Higgs.

Sin embargo, esta semana los físicos suspendieron la ejecución de protones-protones de LHC para este año, con la intención de utilizar los meses restantes de 2011 para colisionar iones de plomo más pesados ​​(de 82 protones e incluso más neutrones).

Estos choques son tan poderosos que esencialmente pueden derretir la materia en una sopa primordial de sus bloques de construcción: pequeñas partículas llamadas quarks y gluones. El estudio de esta sopa de quark-gluon podría revelar más acerca de cómo se formaron los átomos al comienzo del universo hace casi 14 mil millones de años.

La "partícula de Dios"

Cuando LHC comience de nuevo el próximo año, los físicos intentarán reanudar la búsqueda del bosón de Higgs. Esta partícula, a veces llamada "partícula de Dios" debido a su importancia, se cree que está asociada con un campo de Higgs asociado, que impregna el universo.

Cuando otras partículas viajan a través de este campo, adquieren masa, al igual que un objeto que viaja a través de un lago se moja. Este es el mecanismo que los científicos creen que podría explicar por qué las partículas tienen masa.

El modelo de Higgs es tan exitoso que se ha integrado en el Modelo estándar de física de partículas, la mejor teoría de trabajo de los científicos para describir los componentes fundamentales del universo. [Infografía: Las partículas más pequeñas de la naturaleza disecadas]

"De toda la nueva física que estamos buscando [en el LHC], el bosón de Higgs es especial en el sentido de que ya lo hemos incluido en nuestros cálculos", dijo el físico del CERN Jonas Strandberg. "Para que nuestra teoría sea correcta, necesitamos que Higgs exista. Si no existe, necesitamos algo para reemplazarla".

Arrinconar el Higgs

El hecho de que LHC aún no haya encontrado el Higgs no significa que no haya revelado nada sobre la partícula. Al buscar durante tanto tiempo, el destructor de átomos ya ha eliminado algunos lugares posibles donde la partícula podría estar escondida.

"Sabemos todo sobre el bosón de Higgs por nuestra teoría, excepto una cosa, que es la masa que tiene", dijo Strandberg a WordsSideKick.com. "Dependiendo de esta masa, tiene ciertas propiedades. Hemos excluido muchas posibilidades para los Higgs. Pero lo que queda son las posibilidades más probables. En ese sentido, todavía tenemos la ventana más interesante. Eso tomará un poco". un poco más de tiempo para cerrar ".

Los científicos ahora pueden decir, con un 99 por ciento de certeza, que la masa de Higgs no está entre 160 y 220 voltios de electrones giga, o GeV (para comparación, un protón tiene una masa de aproximadamente 0.938 GeV). Pero otros rangos, como entre 114 y 135 GeV, y por encima de 500 GeV, todavía están en la carrera por la masa de Higgs.

"Para el próximo año habremos excluido a todas las masas posibles", dijo Strandberg. "Creo que si no lo encontramos el año próximo, el bosón de Higgs, tal como lo conocemos, no existe".

Sin decepcion

Aunque algunos físicos esperaban encontrar el bosón de Higgs antes, la mayoría dice que no están decepcionados.

"Lo que hubiera esperado, por supuesto, es que hubiera sido más fácil, pero estoy muy satisfecho porque los resultados son muy sólidos y los experimentos están funcionando bien", dijo Rembser. "No hay físicos que lloren en el CERN. Es tan divertido investigar y analizar los datos, que la atmósfera actual en el CERN es simplemente fantástica".

Y la mayoría de los investigadores también profesaron la falta de sorpresa de que el gran premio no haya llegado ya.

"Pensé que tomaría cinco años", dijo el físico de Harvard Joao Guimaraes da Costa, parte del equipo ATLAS de LHC. "Creo que en realidad va muy rápido".

De hecho, muchos físicos creen que la masa más probable de Higgs se encuentra dentro del rango de masa más ligera que el LHC aún no ha investigado con suficiente profundidad. Para algunos, hubiera sido inesperado si la partícula ya hubiera sido encontrada.

Sin embargo, si el mismo resultado nulo se mantiene en esta fecha el año que viene, es probable que muchos más expertos se sorprendan.

"Si no lo encontramos en absoluto, esto sería bastante inesperado", dijo Strandberg. "Esto realmente significaría que tienes que repensar todo lo que sabemos sobre eso que nos enseñaron y que creemos que es cierto".

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