El misterio de la masa

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Imagínate que eres un científico y te encargan la «pesada» y difícil tarea de averiguar de qué está hecho el universo, cuál es el componente básico. ¿Qué harías? ¿Por dónde empezarías?

Si tienes alma de teórico te pondrás a pensar y a escribir fórmulas matemáticas hasta que, finalmente, visualices ese componente básico en una de esas fórmulas. Si eres un experimentador nato te pondrás manos a la obra y, tal vez, se te ocurra utilizar o desarrollar algún utensilio o maquinaria para trocear o aplastar la materia, hasta llegar a la última partícula indivisible que la compone.

Las dos opciones son válidas, se complementan y van de la mano. Unas veces se adelantan los teóricos y otras los experimentadores. Sin embargo, y sin menospreciar la primera opción, la segunda, aunque cara y delicada, resulta ser práctica y necesaria para corroborar la primera.

En la segunda mitad del siglo XX, mientras los teóricos pensaban en esa partícula, los experimentadores desarrollaron y construyeron los «aceleradores y colisionadores de partículas» para aplastar literalmente la materia y mostrar su funcionamiento interno. Estas gigantescas máquinas lanzan chorros de partículas subatómicas, que aceleran con imanes hasta alcanzar velocidades cercanas a la de la luz (300.000 km/s), y las hacen chocar contra otro chorro de partículas, que va en dirección opuesta. En estos choques, las partículas se fragmentan, dando lugar a otras partículas que son identificadas en detectores, campos magnéticos por los que atraviesan las partículas liberadas y en los que se registra su carga y su masa.

De todos estos choques han ido surgiendo nuevas partículas, con cargas y masas diferentes, que se han ido organizando en familias. El análisis de los datos recogidos en los colisionadores y aceleradores, ha servido para postular lo que se conoce como el «Modelo Estándar». Según el Modelo Estándar, nuestro mundo está formado por fermiones y bosones. Los fermiones se clasifican en quarks (constituyentes de los protones y neutrones) y en leptones (electrón). Los bosones se dividen en partículas portadoras de fuerza (fotón – fuerza electromagnética, bosón Z y W – fuerza nuclear débil, gluón – fuerza nuclear fuerte, ¿gravitón? – gravitatoria) y en la partícula portadora de masa (el bosón de Higgs).

El pasado miércoles 4 de julio de 2012, el CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire - Organización Europea para la investigación Nuclear) que está en la frontera franco-suiza, anunció el descubrimiento de una nueva partícula, que podría ser el bosón de Higgs, basándose en los datos recogidos en los detectores ATLAS y CMS del LHC (Large Hadron Collider - Gran Colisionador de Hadrones). La palabra "hadron" proviene del griego y significa "denso" y se refiere a partículas formadas por quarks, como los protones y los neutrones.

El hallazgo del bosón de Higgs es muy importante y significaría que vamos por buen camino, porque se confirmaría la existencia de una nueva fuerza de la Naturaleza sin la cual en el universo no existirían las partículas con masa y, por lo tanto, no habría galaxias, ni estrellas, ni planetas, ni seres vivos. Esta es la razón por la que al bosón de Higgs se le llama la «Partícula de Dios» o la «Partícula Divina».

Esta idea de fraccionar la materia en trozos cada vez más pequeños, hasta llegar a su último componente, no es una idea reciente, se remonta a la Grecia antigua. Los primeros filósofos ya pensaban en una partícula indivisible e invisible.

¿A dónde conduce todo esto en la práctica? A muchos avances científicos y tecnológicos. Las aplicaciones que se derivan de estos hallazgos son importantes para la sociedad. Las tecnologías de la información y la comunicación que utilizamos a diario y los avances de medicina en el diagnóstico por imágenes, son algunos ejemplos aplicados que tienen su origen en investigaciones de este calibre.

Permaneceremos a la espera de nuevas noticias, cuando vuelvan a poner en marcha el Gran Colisionador de Hadrones. Mientras tanto, «que la fuerza de la Naturaleza nos acompañe para certificar que el misterio reside en la masa».

¡Qué tengáis un gran día amigos/as!