Busca científico 'partículas de Dios'

El mayor acelerador de partículas del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), ha abierto una ventana a la comprensión del universo, así como nuevas perspectivas para la física, de acuerdo con el científico Alejandro Frank Hoeflich.

'Lo que se busca en el LHC es comprender la composición y el origen del universo', dijo el doctor Frank, director en Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en una entrevista.

El LHC, operado por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), está construido para hacer chocar haces de protones o iones pesados (núcleos de plomo) que giran en sentido contrario en el interior de un túnel subterráneo de 27 kilómetros de circunferencia que se extiende a través de la frontera entre Francia y Suiza.

 MÁS ALLÁ DE LUZ

Las partículas son aceleradas por medio de imanes a más de 99 por ciento de la velocidad de la luz para lograr colisiones a energías altísimas y recrear las condiciones inmediatamente posteriores al Big Bang, la gran explosión que marcó el nacimiento de nuestro universo hace unos 14 mil millones de años.

Físicos de todo el mundo analizan entonces los fragmentos despedidos por las colisiones en los seis detectores del LHC, que son estructuras del tamaño de edificios a lo largo del circuito del acelerador.

'Ir a energías cada vez más altas es como viajar al pasado, porque sabemos que (en su comienzo) el universo estuvo muy concentrado y con una energía gigantesca', explicó Frank.

El LHC logró a fines del año pasado un hito en esta empresa al lograr colisiones de núcleos a energías inéditas, con temperaturas de 10 billones de grados centígrados en las minúsculas bolas de fuego. Como se esperaba, los protones y neutrones en los núcleos atómicos se descompusieron en partículas elementales llamadas quarks y gluones.

Pero, para sorpresa los investigadores, la mezcla resultante de fragmentos adoptó las características de un líquido extremadamente denso, en vez de un gas supercaliente como se pronosticaba.

Fue la primera vez que los científicos observan directamente núcleos atómicos disolverse en un estado llamado 'plasma de quarks y gluones', que constituye la sopa primordial del universo. A partir del estudio de esta pócima primigenia esperan obtener un entendimiento cada vez más profundo de los componentes fundamentales de la naturaleza.

'Ese esfuerzo va encaminado a conocer más a fondo nuestro universo, encontrar las partículas predichas por las teorías, que es algo en sí sorprendente', expuso el doctor Frank.

Uno de esos elementos previstos por las teorías, y cuyo hallazgo está entre los principales objetivos del LHC, es el bosón de Higgs, llamado así por el físico británico Peter Higgs que lo propuso y conocido popularmente como 'la partícula de Dios'.

De acuerdo con Frank, el bosón de Higgs es un componente vital del Modelo Estándar, que es una síntesis del entendimiento que se tiene hasta el momento de las partículas básicas que constituyen el universo y de las fuerzas que las gobiernan.

'Esta partícula tiene una especial importancia porque corresponde a un campo que hace que las partículas adquieran masa. De lo que entendemos del universo, el bosón de Higgs es el componente final del rompecabezas. Entonces es muy importante hallarlo', indicó.

Recientemente, la filtración de un memorando interno de físicos del LHC desató una tormenta de rumores en el mundo científico acerca del posible hallazgo del Higgs. 'Algo encontraron. El rumor es que vieron aparentemente unos fulgores de fotones que podrían provenir de la descomposición del Higgs', dijo al respecto Frank.

Pero añadió que los rumores no sólo hablan del potencial hallazgo de la 'partícula de Dios', sino de que se encontraron discrepancias de lo que el Modelo Estándar predice, en concreto una emisión de fotones más intensa de lo que cabría esperar. 'Eso es aún más interesante que sólo encontrar el Higgs, porque abre otras perspectivas', consideró.

Señaló que 'hay quien cree que hay un gran desierto, que no vamos a encontrar nada más allá del Higgs, mientras otros tienen la esperanza de encontrar un mundo adicional de partículas que nunca se han observado'.

'Otras perspectivas tienen que ver con la materia oscura, que es una especie de vergüenza colectiva, porque después de entender tanto como lo hemos hecho en los últimos siglos sobre la naturaleza, volteamos hacia el cosmos y sólo podemos explicarnos como el cinco por ciento de lo que vemos.

'No entendemos por qué las galaxias rotan más rápido de lo que deberían, lo que sugiere una atracción ejercida algún tipo de materia invisible, o por qué el propio universo se expande, y además aceleradamente, lo que habla de una energía oscura que nadie sabe qué es', declaró el investigador.

 '¿HAY MATERIA INVISIBLE?

Los científicos consideran que parte de esa materia invisible puede corresponder a partículas subatómicas con una masa muy pequeña llamadas neutrinos.

En septiembre pasado, el Laboratorio Nacional Gran Sasso cerca de L'Aquila, Italia, reportó haber detectado neutrinos viajando al parecer a mayor velocidad que la de la luz desde el LHC, distante 730 kilómetros.

El hallazgo, actualmente bajo escrutinio por científicos de todo el mundo, plantea un reto para uno de los postulados básicos de la teoría especial de la relatividad de Albert Einstein -la cual sostiene que nada puede moverse más rápido que la luz-, que a su vez constituye uno de los pilares de la física moderna, incluido el Modelo Estándar.

Frank explicó que si bien el Modelo Estándar ha resultado extremadamente exitoso para explicar el universo, sólo incorpora tres de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas de la naturaleza (nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnética), mientras deja fuera a la gravitación, que tiene efectos insignificantes en el mundo subatómico del que se ocupa principalmente esta teoría.

Una tentativa de subsanar esa omisión es la teoría de las supercuerdas, un esfuerzo por explicar todas las partículas e interacciones conocidas, incluyendo a la gravitación. Por ello se le considera una candidata a 'teoría de todo'.

La idea básica es que los componentes fundamentales de la naturaleza son cuerdas que vibran y que tienen una sola dimensión: longitud. 'Y una misma cuerda representa a varias partículas; son como las cuerdas de un violín, donde con una sola cuerda se puede generar una frecuencia básica y sus armónicos', explicó Frank.

'Para ser consistente matemáticamente, esta teoría requiere no solamente de tres dimensiones espaciales y una temporal, sino de 10 dimensiones espaciales y una temporal', abundó.

Para ilustrar el concepto de las dimensiones extra, citó el ejemplo de una manguera que, vista de lejos, parece un hilo unidimensional. 'De cerca, se ve que hay otra dimensión en la que una hormiga puede caminar alrededor de la manguera. Si generalizamos la idea, se esperaría que hubiera otras dimensiones vinculadas a las vibraciones de las cuerdas', expuso el científico.

 EN BUSCA DE UN MILAGRO 'CALCULADO'

Advirtió que en principio no es fácil que se vean esas dimensiones, sobre todo si son muy pequeñas. Pero añadió que una forma indirecta sería el descubrimiento de unas partículas masivas que predice la teoría de las supercuerdas. La detección de esas partículas en el LHC daría evidencia de la posible existencia de otras dimensiones.

Dimensiones extra, fuerzas misteriosas y partículas desconocidas son sólo algunas de las posibilidades que se abren ante los científicos. 'Los físicos que dicen que ya encontramos las leyes últimas y que lo demás son detalles, están equivocados. Está la complejidad, está la vida', consideró Alejandro Frank.

'Si un milagro ocurre es que podamos imaginar y entender esta complejidad, y que encontremos las cosas que hemos imaginado que están allí. Pero, por supuesto, esto no tiene fin', puntualizó.

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