Por @Wicho — 13 de Diciembre de 2011

Aunque parezca mentira, pues es algo que experimentamos a diario, la ciencia aún no tiene una explicación de por qué las cosas tienen masa.

Para entendernos, y que me perdonen los físicos, no sabemos por qué pesan las cosas; de hecho tampoco sabemos cómo funciona la gravedad (que en realidad es la que hace que las cosas pesen) aunque sabemos lo suficiente de ella como para poder saber cómo actúa en el mundo real.

Pero en el modelo estándar de la física de partículas, que hasta ahora explica bastante bien como funciona nuestro universo, o al menos la parte que vemos de este, existe un candidato a explicar el por qué las cosas tienen masa, una partícula conocida como el bosón de Higgs.

El problema es que, a diferencia de todas las demás partículas que incluye el modelo estándar, hasta ahora no se ha podido comprobar la existencia del bosón de Higgs.

Precisamente corroborar o descartar la existencia de esta partícula es el objetivo principal del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, el LHC, por lo que como es lógico el anuncio de una presentación para hoy para hablar de los avances en esta investigación despertó gran interés.

De todos modos, es difícil comprender que en algunos medios se especulara con que ya se habría descubierto el bosón de Higgs, entre otras cosas porque el LHC por ahora está sólo funcionando a la mitad de la potencia para la que está diseñado mientras los científicos y técnicos que lo manejan aprenden a usarlo.

Lhc7Tevatlas
Primera colisión a 7 TeV detectada en el LHC el 31 de marzo de 2010, aunque está diseñado para funcionar a 14 TeV

Otro motivo es que la forma en la que trabaja el LHC necesita de muchas repeticiones de un experimento para poder confirmar o rechazar los datos observados.

Básicamente, lo que hace el LHC es hacer chocar hadrones entre si a velocidades muy próximas a la de la luz, registrar los resultados de estos choques, y ver con qué partículas conocidas se corresponden las observaciones realizadas.

Pero las observaciones pueden contener errores estadísticos, con lo que es necesario repetirlas muchas veces para poder descartarlos.

Así, lo que han dicho hoy en el CERN es que no pueden afirmar que hayan encontrado el bosón de Higgs, pero que tras un año de experimentos creen tener una importante pista para dar con él: ATLAS and CMS experiments present Higgs search status.

Gráfica ATLAS 13-12-2011

En esta gráfica el eje horizontal mide energía, mientras que el vertical indica el margen de confianza de los resultados.

La línea de rayas indica la energía que tendrían que producir las colisiones registradas en el ATLAS, uno de los instrumentos del LHC si no existiera en bosón de Higgs (y esto es muy importante), mientras que la línea de puntos representa las mediciones de energía obtenidas.

La zona verde indica un margen de confianza del 68% en las mediciones (lo que se denomina sigma 1), mientras que la amarilla indica una confianza del 95 por ciento, sigma 2.

Es fácil ver que alrededor de los 126 GeV hay un pico de energía, y esto también es muy importante, pues es un nivel de energía para el bosón de Higgs compatible con las previsiones del modelo estándar.

El CMS, otro de los instrumentos del LHC, ha obtenido resultados similares.

El problema es que el nivel de confianza de las mediciones es demasiado bajo para que podamos decir que se ha confirmado la existencia del bosón de Higgs: las del ATLAS tienen una sigma de 2,4 mientas que las del CMS sólo llegan a 1,9.

Así que aunque se va a refinar más el análisis de los datos que se tienen ya, en realidad no va a quedar más remedio que seguir realizando experimentos y mediciones hasta llegar a sigma 5, que indica un nivel de confianza del 99,9999 por ciento para poder confirmar si el bosón de Higgs existe o no.

Y teniendo en cuenta que el LHC ha terminado justo hoy sus experimentos para lo que queda de año, no será al menos hasta 2012 cuando esto pase.

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