A la búsqueda del Bosón de Higgs (I)

Mi ignorancia de la Física es tan mayúscula que la primera vez que oí hablar del "Bosón de Higgs" (1) pensé que se estaban refiriendo a uno de los personajes de la novela "El Señor de los Anillos" (2), del escritor sudafricano J.R.R. Tolkien. Es evidente que me equivoqué, y a pesar de haber leído bastante cosas sobre él, sobre el "bosón", sigo tan en blanco como al principio.

Mi vecina y amiga Inés, que vive en Maspalomas como yo, es licenciada en Física, y tiene una gran facilidad para hacer asequible algunos de los grandes secretos de esa ciencia, podría echarnos una mano al respecto. ¿Te animas, vecina? Mientras lo hace (no me dejes mal, por favor...), visiten su blog "Inesuja"(3), que es la mar de interesante.

Según cuenta Luis Miguel Ariza en El País Semanal de ayer domingo en un artículo titulado "La chispa de Dios. ¿Qué pasó al principio de todo?", y que reproduzco más adelante, el "bosón de Higgs" es la más pesada de todas las particulas conocidas, responsable de proporcionar

su masa al resto de las partículas, surgido simultáneamente al Big Bang (4), aproximadamente a los 10 elevado a menos 43 segundos, del gran estallido, y sin el cual todo carecería de masa, no existiría la gravedad, ni las galaxias, las estrellas, los planetas, ni la vida.

Albert Einstein (5), que según Ariza no creía en un Dios cristiano tradicional, llegó a afirmar que "Dios no juega a los dados con el Universo". Tampoco aceptaba que nuestro universo fuera el simple resultado de un accidente. Pero los físicos actuales no se permiten esos juegos de palabras.

Leon Lederman (6), premio Nobel de Física, publicó en 1994 un libro titulado "La partícula de Dios" que trataba sobre el "bosón de Higgs". El título del libro no gustó mucho en los ambientes científicos, que le achacaron una intencionalidad meramente publicitaria. "Ningún

científico serio -aseguraron- usaría ese nombre en un artículo científico o en una conferencia. La ciencia y la religión son dos empresas humanas que están en esferas diferentes, y están fundadas

bajo principios claramente distintos. Otros pueden no estar de acuerdo (son palabras del profesor Howard Haber, citado por Ariza en su artículo) pero yo creo -añade-, que cualquier intento para mezclarlas termina en algo que no tiene sentido o que produce confusión".

Para Lawrence Krauss (7), doctor en Física por el MIT (8) de Cambridge (Ma., USA), estamos empezando a hacernos preguntas que jamás creíamos que pudiéramos responder. Es alucinante -dice-, y muy inspirador. La creación según la Biblia es bastante aburrida, comentan sus alumnos, pero la historia real de como surgió el universo, concluye, es una fuente de inspiración espiritual más fascinante de lo que nos imaginamos jamás.

Sean felices y disfruten del artículo en cuestión. Tamaragua. (HArendt)

Notas:

(1) http://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3n_de_Higgs

(2) http://es.wikipedia.org/wiki/El_Se%C3%B1or_de_los_Anillos

(3) http://inesuja.blogspot.com/

(4) http://es.wikipedia.org/wiki/Big_Bang

(5) http://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein

(6) http://es.wikipedia.org/wiki/Leon_Max_Lederman

(7) http://es.wikipedia.org/wiki/Lawrence_M._Krauss

(8) http://es.wikipedia.org/wiki/MIT

Fotos:

(1) Simulación de la detección del "Bosón de Higgs" en el CERN europeo:

http://www.plataformasinc.es/var/ezwebin_site/storage/images/multimedia/imagenes2/lhc-el-detector-cms/simulacion-de-una-deteccion-del-boson-de-higgs-en-cms-ii/98362-1-esl-MX/Simulacion-de-una-deteccion-del-boson-de-Higgs-en-CMS-II_imagenGaleria.jpg

(2) El pinar de Tamadaba (Gran Canaria) bajo la niebla:

http://okapi.nirudia.com/photos/normal/okapi-20070808234623.jpg

Simulación del proceso de detección del "bosón de Higgs" en

el CERN europeo.

"La chispa de Dios. ¿Qué pasó al principio de todo?", por Luis Miguel Ariza

El País Semanal, 15/02/09

La partícula de Dios es el título de un libro sobre cosmología que publicó el premio Nobel Leon Lederman en 1994. Se refiere al bosón de Higgs, en honor del físico escocés Peter Higgs, quien lo dedujo teóricamente en los años sesenta como el responsable de proporcionar la masa al resto de partículas. Surgió casi simultáneamente con el Big Bang, y es la partícula más pesada de todas las conocidas. Para los físicos, demostrar su existencia sería casi como encontrar el Santo Grial: sin ella, todo carecería de masa; no existiría la gravedad, galaxias, estrellas o planetas, ni la vida. Usted no podría estar leyendo este artículo. Claro que Higgs podría haberse equivocado. Su bosón ha demostrado ser la bestia más escurridiza de la física. Durante décadas, los físicos han buscado su rastro en las colisiones que se producen en las tripas de los aceleradores de partículas. Ahora, con la puesta en marcha del Gran Colisionador de Hadrones del Laboratorio Europeo de Partículas (CERN), el más poderoso del mundo, contienen la respiración. Si el bosón aparece, el paso dado por la física sería casi tan trascendental como el calificativo de "divino". "Espero que al final lo encuentren, ya que Peter tuvo esta idea maravillosa hace cuarenta años, y si sucede mientras vive, estoy seguro de que compartirá el Premio Nobel", explica el reverendo sir John Polkinghorne a El País Semanal desde su casa en Cambridge, al otro lado del teléfono.

¿Reverendo? Sí, y también caballero por la reina de Inglaterra. Es autor de más de 35 obras -la última es Questions of truth- que abordan la relación entre ciencia y religión, dos invenciones humanas tan irreconciliables como el agua y el aceite. De esa pasta está hecho Polkinghorne, que también es un físico de primera. Como profesor de física matemática de la Universidad de Cambridge, este afable británico de 78 años ha enseñado a premios Nobel como Brian Josephson o astrofísicos como Martin Rees, y ha trabajado con el Nobel Murray Gellman, aportando sus investigaciones fundamentales para descubrir el quark, el componente básico de la materia. Y, por supuesto, ha trabajado con Peter Higgs, un ateo convencido.

Cuando Lederman sacó su libro con este título, La partícula de Dios, al escocés no debió de sentarle muy bien. Por usar un término educado. "Creo que fue una tontería, aunque suele ocurrir que cuando los científicos escriben para el gran público y extraen la palabra Dios fuera del texto para colocarla en el título, eso les ayuda a vender más ejemplares", reconoce este reverendo anglicano.

Lederman quería titular su libro Aquella maldita partícula de Dios. "La llamó de esa manera porque nadie podía encontrar la maldita cosa", dice el físico británico Paul Davies, haciéndose eco de un rumor que corre entre sus colegas. En inglés, la palabra "maldita de Dios" (goddammed) tiene connotaciones religiosas. "El editor no estaba de acuerdo con un título blasfemo porque podía ofender la sensibilidad religiosa americana. Así que la cambió por Partícula de Dios (God

particle)". Se cumplió además una regla no escrita, formulada por el astrónomo ya fallecido Fred Hoyle, por la que las palabras ingeniosas en cosmología se anclan en el imaginario colectivo como ganchos (a Hoyle se le recuerda por haber acuñado el término Big Bang en un comentario casi despectivo durante un programa de radio de la BBC en 1949, al tratar de explicar al público la teoría de la creación súbita del universo, en la que jamás creyó).

¿Es una cuestión meramente semántica, o esta "partícula de Dios" refleja algo más que un truco comercial? Los críticos aducen que se usa la ciencia para vender religión. Otros no han dudado en

aprovecharse de la religión para vender ciencia. Cuando, en 1992, el físico George Smoot presentó al mundo el mapa de la radiación de microondas del universo cuando tenía 300.000 años de edad -el equivalente a presentar una fotografía de un embrión humano de diez horas-, sus palabras, recogidas en una conferencia de prensa, fueron: "Si eres religioso, es como si estuvieras viendo a Dios". El mapa de COBE (explorador de fondo cósmico) estaba construido como un conjunto de gránulos coloreados de materia, y surgieron en la prensa títulos como La huella dactilar de Dios. El propio Smoot, que compartió por ello el Nobel de Física en 2006, destaca en su biografía las reacciones de sus colegas al hallazgo. "Han encontrado el Santo Grial de la física", dijo Michael Turner, astrofísico de la Universidad de Chicago. "Es como el génesis", exclamó por su parte Stephen Maran, el editor de la prestigiosa enciclopedia Astronomy and Astrophysics.

Timothy Ferris, profesor emérito de periodismo científico de la Universidad de Berkeley y uno de los más reputados escritores científicos estadounidenses, se muestra reacio al debate: "No paso por discutir sobre estos temas en términos religiosos", responde por correo electrónico. "Estas discusiones sólo alimentan la ilusión generalizada de que las creencias religiosas te permiten entender mejor asuntos científicos, cuando no es el caso. También sugieren que la religión actúa como guía para la investigación que llevan los científicos, lo que depende de cada cual". Ferris cree que esta interferencia refuerza la idea de que "el origen del universo o de las

leyes naturales no puede ser entendido sin el recurso de recurrir a un Dios. Y no es el caso. Todo lo contrario, si se invoca a Dios se están violando los principios científicos". Y concluye: "Si la religión tiene algo útil que ofrecer a la ciencia, desconozco lo que es".

Howard Haber, profesor del Instituto de Física de Partículas de la Universidad de California en Santa Cruz, lleva treinta años investigando la física del bosón de Higgs. "Creo que Leon Lederman, un físico muy reputado, introdujo el término 'partícula de Dios' presumiblemente para atraer la atención del público, pero nos hizo claramente un flaco favor", asegura. "Ningún científico serio usaría ese nombre en un artículo científico o en una conferencia. La ciencia y la religión son dos empresas humanas que están en esferas diferentes, y están fundadas bajo principios claramente distintos. Otros pueden no estar de acuerdo, pero yo creo que cualquier intento para mezclarlas termina en algo que no tiene sentido o que produce confusión".

A pesar de las críticas, la palabra Dios no es tabú: los más grandes la han usado abiertamente. Stephen Hawking, que ocupa la Silla Lucasiana como profesor de Matemáticas de la Universidad de Cambridge, manifestó en una visita reciente a España: "La ciencia no deja mucho espacio para los milagros o para Dios". En el pasado, cuando escribió su famosa obra Breve historia del tiempo, admitió que tenía el convencimiento de que "algún día conocería el rostro de Dios", y que estaba convencido de que la teoría de la totalidad (capaz de aunar todas las fuerzas conocidas que operan en el universo en una sola) se encontraría al finalizar el milenio. Ahora, Hawking es un poco más pesimista. Con bastante ironía, ha apostado poco más de cincuenta euros a que el LHC fracasará a la hora de encontrar el bosón de Higgs, dejando además un comentario no menos suculento. "Creo que será mucho más excitante si no lo encontramos. Significará que nos hemos equivocado en algo, y que tendremos que empezar de nuevo", indicó a la BBC.

Los científicos construyen los aceleradores como el LHC para estrellar partículas entre sí (en este caso, protones contra protones). La búsqueda del bosón de Higgs consistirá en examinar millones de datos y detectar si hay una fluctuación estadística que se salga de la media. Los físicos llorarán de alegría. "Yo creo que van a tener éxito, pero probablemente les va a llevar unos tres años para estar seguros", nos dice Paul Davies. La tarea es monstruosa: encontrarlo será como dar con un alfiler de un gramo en un pajar de 100 millones de toneladas métricas.

Davies dirige el centro Beyond de la Universidad Estatal de Arizona y también es un conocido divulgador de la ciencia. No ha dudado en abordar con valentía el término Dios en sus libros (su

último título es The Goldilocks enigma, no publicado aún en español), mezclando física, teología y filosofía. Todo lo contrario que Steven Weinberg. El Nobel comentó recientemente a la revista Newsweek que la ciencia está arrinconando cada vez más a la religión y que por ello la necesidad de una explicación religiosa a la creación del universo se hace cada vez menos necesaria. Weinberg es un declarado ateo. Admite mque tanto la ciencia como la religión son inventos humanos, pero que las sectas religiosas en Occidente están aprendiendo a dejar de explicar la naturaleza en términos religiosos, dejando la tarea a la ciencia. "Cuanto más sabemos del universo, menos signos vemos de un diseñador inteligente. Isaac Newton pensó que una explicación de cómo brillaba el Sol podría hacerse en términos de la acción de Dios. Pero ahora sabemos que el Sol brilla gracias al calor producido por la conversión de hidrógeno en helio. La gente que espera encontrar evidencias de la acción divina en la naturaleza, en el origen o en las

leyes que gobiernan la materia se va a llevar una decepción".

Si el bosón de Higgs existe, nos dice Polkinghorne, podría haber surgido en una época tempranísima del universo, en un lapso tan corto que resulta inconcebible para la mente humana. "Probablemente hablamos de 10 elevado a menos 43 segundos después del Big Bang, de una manera tan increíblemente rápida que no se puede comprender". La cifra hay que escribirla entera en una línea entera, y el universo tendría por entonces 0,000.000.000.000. 000.000.000.000.000.000.000.000.000.001 segundos de edad.

Es la llamada era de Planck, el tiempo más breve concebible por la ciencia. "Y ya tienes que tener toda una clase de leyes de la naturaleza por debajo, para que exista la posibilidad de que a

partícula aparezca en ese tiempo", recalca Polkinghorne.

Lawrence Krauss, físico y cosmólogo de la Universidad Estatal de Arizona, discrepa sobre la cronología. El bosón de Higgs lleva un "campo asociado", que pudo surgir más tarde. Las distintas partículas, de acuerdo con la teoría, nacieron sin masa, y la adquirieron al pasar a través de este "campo de Higgs". "Es como si tratases de empujar un coche por una carretera y de repente topas con el fango; se hace más difícil empujarlo. El campo de Higgs es como una especie de campo cósmico de barro. Creemos que este campo surgió por accidente cuando el universo tenía una millonésima de millonésima de segundo". En números, 10 elevado a menos doce segundos. El campo de Higgs aparece un poco más tarde, pero aun así extraordinariamente pronto. "No podemos recrear el universo cuando tenía 10 elevado a menos 43 segundos, pero sí cuando tenía una millonésima de millonésima de segundo". Es comprensible la excitación que rodea al LHC, que presumiblemente entrará en funcionamiento este verano.

Esas leyes naturales definen un universo que exhibe una sintonía extraordinaria. Las constantes de la naturaleza son muy precisas y exactas. La luz tiene una velocidad má­xima (300.000

kilómetros por segundo). El electrón, una masa y una carga establecida. Las leyes operan bajo esas constantes, y lo hacen por igual en el comedor o en su cocina que en la región más ecuatorial de la galaxia de Andrómeda. La gravedad es una atracción entre los cuerpos inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa, y no al cubo de la distancia, por ejemplo. ¿Es el universo en que vivimos producto del mero accidente?

Esta cuestión torturó al físico más grande de la historia, Albert Einstein, que llegó a afirmar que Dios "no juega a los dados con el universo". Einstein no creía en un Dios cristiano tradicional, ni tampoco aceptó que nuestro universo era el simple resultado de un accidente. Sin embargo, comentó que el aspecto "más incomprensible del universo es que es comprensible". Para Lawrence Krauss fue casi una declaración de fervor religioso. Lo cierto es que aquellos que le

presentaron como un ateo convencido se equivocaron. "Lo que me diferencia de los llamados ateos es un sentimiento de absoluta humildad ante los inalcanzables secretos de la armonía del cosmos", dijo el gran sabio, según recoge la última biografía del escritor norteamericano Walter Isaacson. Los ateos fanáticos, explicó Einstein en una de sus cartas, "son como esclavos que todavía sienten el peso de sus cadenas cuando se han despojado de ellas tras una dura lucha. Son criaturas que, en su resentimiento contra la religión tradicional como opio de las masas, son incapaces de oír la música de las esferas".

Además de un prestigioso cosmólogo, Krauss es uno de los mejores escritores de best-seller sobre el universo (su último libro es Quintaessence, the mistery of the missing mass), y deplora usar el término Dios en sus obras. "Todo lo que sabemos del universo está constreñido en una región que ocupa el espacio de un solo átomo. ¡Es increíble!". El hecho de que las matemáticas sean el lenguaje de la naturaleza es uno de los hechos más sobresalientes e inexplicables". Y Krauss se hace la siguiente pregunta: ¿por qué somos capaces de describir el universo desde que tenía billonésimas de segundo y predecir su futuro usando las matemáticas? "No hay razón por la que el universo tenga que ser tan comprensible".

"Creo que las leyes de la física no son el resultado de un mero accidente, sino que son bastante especiales en su forma", responde por su parte Paul Davies, el director de Beyond. "El hecho de que la mente humana pueda entender la realidad profunda de la naturaleza y hacer que el mundo tenga sentido" es algo que también le inquieta. "¿Por qué podemos hacer eso? Nuestras mentes han sido moldeadas por la evolución para ayudarnos en nuestra supervivencia. ¿Qué tiene que ver eso con la física cuántica o los agujeros negros?".

Reacciones del tipo "es como mirar a Dios" o "estar delante del génesis" no implican necesariamente una confesión religiosa cuando uno está envuelto en asuntos de este calado. ¿Por qué se reacciona así? "La investigación científica es un trabajo duro", razona Polkinghorne. "Y la recompensa es a menudo en forma de maravilla, acerca del orden establecido en el mundo. Es algo que resulta profundamente satisfactorio desde el punto de vista intelectual". Pero la ciencia, de acuerdo con este físico y sacerdote, explica el proceso, "cómo ha ocurrido", pero no explica el "porqué".

De acuerdo con Polkinghorne, la ciencia no puede ir más allá. La belleza racional del universo es algo tan chocante que incita a buscar una explicación.

¿Experimentan los cosmólogos un sentimiento trascendente cuando investigan las etapas tempranas del universo? "Absolutamente", coincide Lawrence Krauss. "Estamos empezando a hacernos preguntas que jamás creíamos que pudiéramos responder. Es alucinante. Y muy

inspirador. Muchos de mis estudiantes me abordan y me comentan: la creación según la Biblia es bastante aburrida". La historia real de cómo surgió el universo es una fuente de inspiración espiritual, "más fascinante de lo que nos imaginamos jamás".

El Pinar de Tamadaba (Gran Canaria) bajo la niebla

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