Bosón de Higgs

    Partícula elemental postulada dentro del llamado modelo estándar de la física de partículas que explica el origen de la masa de las restantes partículas. El bosón de Higgs tiene carga eléctrica y espín nulos y es enormemente inestable. En los medios periodísticos sensacionalistas ha sido calificado a menudo como «la partícula divina», un término carente de sentido físico y totalmente desacreditado en los ámbitos científicos.

    El modelo estándar de la física de partículas ha sido propuesto como un medio de explicar las distintas manifestaciones de la energía, la materia y las interacciones que definen el mundo físico. En este modelo se distinguen dos clases de partículas: fermiones, o «partículas de materia», que son básicamente los quarks y los leptones (electrón, muón, tauón y sus neutrinos); y bosones, o «partículas mediadoras», en las interacciones físicas de la gravitación, el electromagnetismo y las interacciones fuertes y débiles de escala subatómica. Todas estas partículas se distinguen por varias propiedades fundamentales: masa, carga eléctrica, espín y color (un concepto propio de la electrodinámica cuántica).

    Este modelo ha sido avalado por numerosas comprobaciones experimentales, pero dista de ser completo. Una de las incompletitudes del mismo procede de la imposibilidad, en el estado actual de los desarrollos teóricos y empíricos, de establecer cuál es el origen de la masa intrínseca de las partículas. El modelo se limitaba en principio a asignar valores empíricos a estas masas en reposo.

    En 1964, los físicos belgas Robert Brout y François Englert, por una parte, y el británico Peter Higgs, por otra, trabajaban en una posible explicación del fenómeno. De modo independiente, todos ellos conjeturaron que el espacio-tiempo está impregnado de forma ubicua de un campo cuántico especial, que se ha dado en llamar campo de Higgs, de manera que la interacción de toda partícula elemental con el mismo propicia la aparición de una masa. En ausencia de este campo, todas las partículas deberían moverse a la velocidad de la luz, como hacen los fotones (corpúsculos integrantes de la luz). El campo de Higgs actuaría al modo de un «barro cuántico», como un freno al movimiento de las partículas como, por ejemplo, los electrones y los quarks, de manera que éstas, al atravesarlo, adquirirían su masa intrínseca. A las partículas más masivas les costaría más recorrer el espacio por el efecto del campo de Higgs.

    La coherencia matemática del modelo estándar exige que al campo de Higgs se le asocie una partícula que ha sido bautizada como bosón de Higgs. El valor mínimo estimado para la masa-energía de esta partícula se sitúa en el orden de 100 gigaelectrón-voltios, dentro del margen de trabajo del acelerador de partículas ubicado en Ginebra, Suiza, y conocido como Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés). El anuncio en 2012 de que los experimentos realizados en este acelerador habían dado lugar a la detección de una partícula con características compatibles con el bosón de Higgs, con el que podría identificarse, fue recibido como uno de los mayores acontecimientos de la historia de la ciencia de las últimas décadas y como un aval importante a la validez del modelo estándar de partículas.