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Bosón de Higgs, ¿un hecho?

 
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Tras cinco décadas de investigaciones, científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) confirmaron el hallazgo de una partícula consistente con el denominado bosón de Higgs.
Tras cinco décadas de investigaciones, científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) confirmaron el hallazgo de una partícula consistente con el denominado bosón de Higgs.

8 de julio de 2012

Tras cinco décadas de investigaciones, científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) confirmaron el hallazgo de una partícula consistente con el denominado bosón de Higgs.

Diego Alejandro Torres, profesor asociado del Departamento de Física de la UN, asegura que, de confirmarse plenamente la identidad de la nueva partícula, una de las más interesantes preguntas formuladas por la humanidad habrá sido resuelta: ¿cuál es el mecanismo por el cual partículas como el electrón, el protón y el neutrón adquieren masa?

“Hemos alcanzado un hito en nuestra comprensión de la naturaleza”, aseveró Rolf Heuer, director del CERN: “el descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre un camino para  estudios más detallados que, a su vez, requerirán de una mayor colección de datos; y estos van a revelar las propiedades de la partícula, (de confirmarse) es probable resolver otros misterios del Universo”.

En efecto, este bosón es la última pieza de una de las teorías más exitosas en la historia de la Física: el modelo estándar de partículas elementales. Esta describe en una sola hipótesis tres de las cuatro interacciones conocidas por el hombre hasta el momento: la electromagnética y las interacciones nucleares fuerte y débil (la cuarta es la gravedad). Osadamente, algunos científicos denominan al modelo estándar la “teoría de casi todo”.

El profesor Torres explica que en el universo existen dos clases de partículas. Primero, los fermiones (como el electrón y los quarks). Estos forman toda la materia que nos rodea, incluido el cuerpo humano, pues protones y neutrones son constituidos por combinaciones específicas de los quarks “up” y “down”.

Segundo, los bosones (como el fotón). Estos, por sus características, son los encargados de transportar la información de las interacciones entre las partículas.

Si bien se trata de asuntos de ciencia, el profesor Torres indica que el descubrimiento no es está tan alejado de la humanidad. Pues en el laboratorio en donde se hizo el descubrimiento también se dieron pasos fundamentales para la creación de internet y de otras tecnologías que se usan a diario y que el ciudadano común utiliza directa o indirectamente.

Lo cierto es que este es apenas el primer paso de una muy compleja investigación, pues, según el profesor, lo que se encontró es un muy buen indicio de que el rompecabezas inicial está relativamente completo.

“El reporte habla de la existencia de una nueva partícula que en principio es consistente con el bosón de Higgs. El siguiente paso en la investigación es comprobar que, efectivamente, esta partícula es el Higgs. Es posible que se haya respondido una pregunta, pero van a surgir muchas más preguntas sin duda”, expresa.

¿Existen riesgos en el experimento? Todo ensayo implica un riesgo asociado, pero en el caso del CERN, los riesgos no son ni remotamente de las dimensiones mostradas en recientes películas de Hollywood. Aun así, los estándares de seguridad experimental son los más altos del mundo, según lo explico el propio académico.

Futuro

Con respecto a este dice que la incertidumbre es total, pero es un hecho el impacto que va a causar. Por eso, es muy importante que países como Colombia sigan participando en este tipo de investigaciones directa o indirectamente. El financiamiento de la investigación básica es vital para continuar con la búsqueda de respuestas a los grandes interrogantes de la humanidad.

En la UN, por ejemplo, varios grupos de investigación se han encargado de estudiar modelos que van más allá del modelo estándar, como los liderados por el profesor Roberto Martínez, Jairo Alexis Rodríguez, Rodolfo Díaz y Fredy Ochoa, por mencionar solo a algunos.

Otros modelos estudiados han sugerido la posibilidad de que no sea necesaria la existencia del bosón de Higgs para dar masa a las partículas, como los desarrollados por el grupo conformado por los profesores Carlos Quimbay, John Morales y Rafael Hurtado, entre otros.

“Varios trabajos doctorales y de maestría de alto impacto se han desarrollado en la Universidad, y no pocos egresados del Departamento de Física se encuentran trabajando en la investigación adelantada en el CERN. Esto sin mencionar la investigación en otras universidades colombianas”, aclara.

Finalmente, dice que el hallazgo de esta nueva partícula, que es aparentemente consistente con el predicho bosón, es un enorme triunfo para la humanidad. Pues casi todos los países del mundo tienen representación directa o indirecta en el trabajo colaborativo que la descubrió. Y esta abre la posibilidad de dar respuestas a nuevos y fundamentales interrogantes del ser humano.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

En la búsqueda de la partícula de Dios

 
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12 de agosto del 2011

Gráfico de lo que podría ser la partícula de Dios o bosón de Higgs. www.tecnologiacero.com
Gráfico de lo que podría ser la partícula de Dios o bosón de Higgs. www.tecnologiacero.com

Agencia de Noticias UN  – Bogotá D.C. El bosón de Higgs –a veces llamada partícula de Dios– ha sido utilizado por los físicos para explicar por qué otras partículas tienen masa, pero su existencia no ha sido probada aún.

Sin embargo, durante la última década del siglo XX, en los colisionadores de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y Tevatron, se buscó intensamente esta partícula. “Dado que se puede predecir su existencia pero no su masa, la tarea de búsqueda del bosón de Higgs ha sido un esfuerzo infructuoso hasta el momento, similar al esfuerzo que se requeriría para encontrar una aguja en un pajar”, comenta el profesor de Física de la Universidad Nacional Carlos Quimbay.

Hace dos semanas, en la Conferencia de Física de Partículas Elementales realizada en Grenoble (Francia), físicos del Atlas y del CMS, dos de los experimentos que se están llevando a cabo en el LHC (Gran Colisionador de Hadrones, por sus siglas en inglés), en el CERN, reportaron la existencia de unos eventos resonantes, lo cual causó revuelo a nivel mundial. No obstante, estas evidencias tienen una estadística demasiado baja y es necesario recoger información de muchos más eventos para confirmar o negar si lo observado con esta energía podría ser evidencia de la existencia del bosón de Higgs. Se espera que con la información experimental recogida por el LHC durante los próximos 18 meses, sea posible confirmarle al mundo su existencia a finales del 2012.

Origen del nombre

Leon Lederman, famoso físico experimental de partículas elementales, acuñó “La Partícula Divina”, en su libro del mismo nombre. Mediante el mecanismo de Higgs es posible que las partículas elementales, tales como los quarks y los electrones, muones y tauones, así como los bosones intermediarios de la interacción electro débil, sean partículas masivas, tal cual se observa experimentalmente en el laboratorio. Sin el mecanismo de Higgs, este sería un modelo que no podría describir partículas masivas, lo cual entraría en contradicción con lo observado experimentalmente.

“El bosón de Higgs es una partícula escalar cuya existencia se predice en el Modelo Estándar de Partículas Elementales (MEPE) como consecuencia de la implementación del mecanismo de Higgs. El MEPE es el modelo comúnmente aceptado por la comunidad científica internacional para describir exitosamente las interacciones fundamentales de las partículas elementales observadas en la naturaleza. Una razón para entender por qué no ha sido posible encontrar experimentalmente al bosón de Higgs es que el MEPE predice su existencia, pero no predice su masa. Este último hecho es la razón principal para que su búsqueda experimental haya sido tan complicada e infructuosa”, concluyó Quimbay.

Créditos: agenciadenoticias.unal.edu.co

Eligen a la BUAP sede del Alice Phisics Week

 
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20 de febrero de 2011

La Benemérita Universidad Autónoma de Puebla obtuvo la sede del ALICE Phisics Week, a desarrollarse del 14 al 18 de noviembre de 2011, evento que congregará a unos 350 científicos de 23 países, participantes en el proyecto ALICE, uno de los seis detectores del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), a cargo del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN).

Lo anterior fue dado a conocer por Arturo Fernández Téllez, investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y coordinador del grupo mexicano responsable del proyecto ALICE-ACORDE, quien destacó la importancia del encuentro dado que ésta sería la primera vez que se realiza fuera del continente europeo.

Señaló que instituciones como las universidades de Atenas, de Charles de la República Checa y de Michigan concursaron para obtener la sede, sin embargo, el Comité Científico de la Colaboración Internacional ALICE eligió finalmente a la Máxima Casa de Estudios de Puebla para realizar el evento, por su destacado trabajo en dicho proyecto.

“Después de revisar las solicitudes, de una ardua evaluación y de comparar la participación de cada grupo en el proyecto, el Comité Científico de la Colaboración Internacional ALICE resolvió otorgar la sede a nuestra universidad”, indicó.

El ALICE Phisics Week se realiza cada dos años y reúne a científicos de todo el mundo. Durante el encuentro a desarrollarse en noviembre de 2011 en el Complejo Cultural Universitario (CCU) se abordarán temas especializados sobre los análisis de las colisiones del acelerador de partículas, así como de las investigaciones relacionadas con la búsqueda del bosón de Higgs, de las partículas supersimétricas y de algunos otros temas del programa científico del LHC.

A este evento internacional, mencionó Fernández Téllez, se prevé la asistencia de invitados especiales, participantes de otros experimentos del Gran Colisionador de Hadrones como el CMS y ATLAS.

Además de los investigadores extranjeros, el ALICE Phisics Week congregará también a los científicos mexicanos integrantes del ALICE-ACORDE y que provienen de las siguientes instituciones: BUAP, UNAM, CINVESTAV y la Universidad Autónoma de Sinaloa, quienes desde el año 2000 participan en este ambicioso proyecto internacional, cuyo objetivo general es recrear las condiciones que dieron origen al universo.

Créditos: BUAP/Comunicación Institucional/buap.mx

Participa BUAP en colisiones altamente energéticas en el LHC

 
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Científicos de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla desempeñaron un papel protagónico durante las primeras colisiones desarrolladas en el gran acelerador de partículas del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), consideradas las de mayor energía nunca antes realizadas en el mundo.

Arturo Fernández Téllez, investigador de esa facultad y coordinador de los investigadores mexicanos participantes en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), intervino como “ALICE detector shifter”, por lo que su responsabilidad fue operar alguno de los detectores del experimento ALICE durante un periodo de ocho horas continuas el martes 30 de marzo, día en que se lograron colisiones de elevada energía: a 7 Tera electronvoltios (TeV).

Lo anterior permitió al científico de la Máxima Casa de Estudios de Puebla, entrevistado vía internet, participar desde la sala de control de ALICE en la toma de datos de los eventos captados por los instrumentos de este gran detector, allá en Ginebra, Suiza.

“Fue algo muy emocionante y espectacular, pues al mismo tiempo que se dieron las colisiones, nosotros pudimos observar en los monitores de la sala de control sus rastros. Todos los detectores de ALICE, incluyendo ACORDE y V0, instrumentos hechos por científicos mexicanos, registraron las primeras colisiones de LHC”,
destacó el físico de partículas.

Sobre el desempeño del ACORDE, detector diseñado y construido por investigadores de la BUAP, Fernández Téllez recordó que durante más de dos meses el sistema electrónico y los sensores de ACORDE fueron revisados y sometidos a pruebas de funcionamiento y estabilidad, con miras a participar en colisiones de muy alta energía.

“El buen desempeño de los instrumentos durante ese lapso nos permitió estar ‘en primera línea’ el martes. Ello constituye un gran logro del cual deben estar orgullosas las facultades de Ciencias Físico Matemáticas y de la Electrónica de nuestra Universidad”, enfatizó.

Detalló que ACORDE registró el paso de partículas producidas durante la colisión de protones contra protones a las energías del LHC, lo cual indica que estos choques fueron realmente muy energéticos, pues las partículas recorrieron más de siete metros de longitud y cruzaron un bloque de fierro de un metro de espesor, hasta llegar a la posición en que están colocados los sensores de dicho detector.

Durante las tres horas de colisiones en el túnel del acelerador, abundó, se captaron más de 200 mil eventos. La información física generada por estos acontecimientos es ya analizada por científicos de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, así como de las instituciones mexicanas participantes en ALICE: Cinvestav, UNAM y de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS).

Agregó que el hecho de alcanzar colisiones a tan elevada energía es, además de promisorio, sólo el comienzo de esta gran aventura científica, lo cual los motiva a continuar perfeccionando la operación y procesamiento de los datos. Consideró que en los próximos meses se darán los primeros resultados físicos de los experimentos.

Además de Arturo Fernández Téllez, también estuvieron presentes en el CERN otros científicos mexicanos como Gerardo Herrera (Cinvestav), Antonio Ortiz Velázquez (UNAM y ex estudiante de la BUAP) y Ramón Jiménez Gómez de la UAS.