Higgs, what else?

Ha habido un gran revuelo mediático con el tema este de que hay confirmación oficial de que el bosón encontrado en el LHC parece ser el bosón de Higgs.

¿Qué significa esto? ¿Por qué es noticia? ¿Qué otra cosa podría ser?

En esta entrada intentaremos explicar, sin mucha palabrería, qué implica esta noticia.  Esperamos que sea lo más liviana posible dadas las características del tema.

Os dejamos con los sitios que hemos leído donde han reflejado esta comunicación:

Un Higgs casi perfecto Revista Quo.

El bosón de Higgs se parece cada vez más al bosón de Higgs Noticias madrid.org mi+d.

El CERN avala que su partícula sería un Bosón de Higgs Europa press ciencia.

Hoy el CERN ha reconocido que se ha descubierto «UN» bosón de Higgs  Blog de Francis.

Un bosón ha sido descubierto

El pasado 4 de Julio del 2012 se anunció que se había descubierto un bosón en el LHC que podría corresponder al que generara la masa de algunas partículas.

¿Cómo se llega a este descubrimiento?

Antes de empezar os dejamos con las entradas de este blog en las que hemos hablado de este bosón: Bosón de Higgs.

1. Sabemos que nuestras teorías sobre las interacciones físicas no proporciona masa a las partículas involucradas.
2. Las partículas tienen masa.
3. Hemos de proporcionar una explicación a cómo estas partículas adquieren masa. Se propone una teoría que involucra una nueva partícula (y campo) que tiene que tener unas características dadas.
4. Se proponen modelos de cómo esta partícula se comporta, cómo se desintegra en otras partículas y como se comporta dinámicamente.

Luego llegan los experimentos y dedicen que modelo es el acertado. En los experimentos se colisionan partículas a muy altas energías esperando que se formen otras. En algunas de estas puede que se produzca una de estas partículas que dotan de masas a las otras (a algunas de ellas). Se mira en qué se desintegran y se coteja con los diferentes modelos.

Lo que se encontró en el LHC era una partícula de espín cero (lo que se llama partícula escalar), al parecer sin carga y que se desintegraba en otras partículas. Lo que hay que hacer ahora es ver estas desintegraciones y ver qué modelo predice este comportamiento.

¿Cuántos Higgs?

Una vez que hemos encontrado una partícula de espín 0, un bosón, hemos de ver el resto de sus propiedades.  Este estudio es complicado y por eso no se puede afirmar con total seguridad que la partícula corresponda a un modelo u otro.

Hay diferentes modelos que involucran a un Higgs, dos, hasta ocho…  Y pueden corresponder a distintos modelos, lo que variaría en qué partículas se desintegra y con qué probabilidad.

• El Higgs del modelo estándar:  Este es el mecanismo más simple en el que únicamente encontramos un Higgs. Y que es el que se suele contar en divulgación. Parece ser que están muy seguros de que el bosón encontrado en el LHC se parece mucho a este.
• Dobletes de Higgs:  En estos modelos encontraríamos dos bosones de Higgs distintos que se desintegrarían en diferentes partículas. Además de dotar de masa a las partículas de formas alternativas al del modelo estándar.  Unos dobletes se acoparían solo a bosones o a fermiones pero no a ambos a la vez. Otros modelos distinguen entre quarks de tipo up y quarks de tipo down.
• El pequeño Higgs: Este modelo nos dice que el modelo de rotura de simetría que da lugar al bosón es diferente y que por si misma la masa del Higgs no adquiere contribuciones energéticas ultravioletas.
• Higgs supersimétrico: El Higgs es capaz de estabilizar su masa gracias a contribuciones de partículas supersimétricas.
• Higgs compuesto: En este modelo el Higgs no es una partícula fundamental sino una partícula compuesta de un quark top y su antiquark.

Hay otros modelos, que involucran dimensiones extra, holografía etc.

La noticia es…

La noticia es que lo que tienen entre manos en el LHC parece ser que es el bosón correspondiente al modelo más simple. Es decir, que sería una confirmación más del modelo estándar.  Esto es una buena y una mala noticia a la vez:

1. Es buena porque nos dice que nuestra teoría de las partículas elementales es muy potente y puede explicar el origen de la masa de algunas de sus partículas con el mecanismo de Higgs.
2. Es mala porque sería muy interesante que el Higgs abriera la puerta al estudio de nueva física. Sería una pena que el LHC solo sirviera para confirmar una vez más lo bueno que es el Modelo Estándar.

Así que tendremos que esperar a que el LHC se encienda de nuevo y llegue a energías superiores. Con un poco de suerte podremos ver cosas que no esperamos. De no ser así, la física de partículas estaría en un aprieto porque sería muy difícil de justificar otra inversión millonaria para construir otro acelerador que llegara a energías superiores a las del LHC.

Nos seguimos leyendo…