Recientemente, el físico ganador del premio Nobel Peter Higgs, hizo una visita a la Universidad de Manchester y firmó una reproducción en LEGO del experimento ATLAS. Este experimento le hizo famoso porque hizo posible el descubrimiento del bosón de Higgs. Peter Higgs es un físico británico que en los años 60 propuso una teoría para explicar el origen de la masa de las partículas elementales. Ésta teoría predecía la existencia de una partícula concreta que fue denominada bosón de Higgs. No fue hasta el año 2012 cuando se pudo demostrar su existencia mediante el experimento llamado ATLAS, que fue desarrollado por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN). A raíz del descubrimiento este científico adquirió una gran notoriedad, no sólo en el ámbito de la física, sino de la ciencia en general.
De pequeños aprendimos que los átomos están
formados por protones, neutrones y electrones. Con el tiempo se
fue descubriendo que los protones y los neutrones están constituidos a
su vez por unas partículas todavía más pequeñas. A estas partículas
las denominaron quarks. A escala subatómica existen también otras
partículas elementales como muones, bosones, neutrinos, etc. Los físicos
clasifican estas partículas en dos grandes grupos: partículas de
materia (fermiones) y partículas de fuerza (bosones). Para simplificar,
podemos decir que
- Los fermiones son los que contienen la parte “sólida” de los átomos. Se trata de los quarks, neutrinos, el electrón, el muón, y el tau.
- Los bosones son los
encargadas de transmitir fuerzas entre las partículas “sólidas”
anteriores. Por ejemplo el fotón estaría asociado a la fuerza
electromagnética, el gluón a la fuerza nuclear fuerte que une protones y
neutrones en el centro del átomo, los bosones W y Z están asociados a
la fuerza nuclear débil también dentro del núcleo atómico, y se especula
que podría existir una partícula llamada gravitón que sería la
responsable de la fuerza de la gravedad.
Llegados a este punto podemos preguntarnos
qué es lo que hace tan diferentes a unas partículas de otras, qué es lo
que hace que exista tanta diferencia de masa entre ellas y, más
profundamente, podríamos preguntarnos aquello de ¿qué es la masa?
Peter Higgs con otros colegas tuvo una idea brillante. Nosotros
estamos rodeados por aire y la percepción que tenemos de la resistencia
que opone el mismo a nuestro movimiento es nula, porque nacemos en esas
condiciones, pero si nos metemos en el agua descubrimos que
nuestro movimiento encuentra resistencia. Higgs lanzó la hipótesis en
1964 de que a nivel subatómico pudiera estar sucediendo lo mismo, que
existiera un medio, que llamó campo de Higgs, que
frenara más a algunas partículas que a otras. La masa sería la medida
del frenado a la que una partícula determinada se estaría viendo
sometida en ese campo. Visto desde esta óptica, la masa no sería tanto
una propiedad intrínseca de la partícula, sino un resultado conjunto de
la interacción entre esa partícula y el campo de Higgs. Siguiendo con el
ejemplo anterior, en el que el agua está formada por moléculas de H2O que no podemos ver, el campo de Higgs estaría formado por unas partículas de fuerza que denominó bosones de Higgs, unas partículas que eran desconocidas cuando se formuló esta hipótesis.
La existencia del bosón no se pudo comprobar hasta mucho después. En primavera 2013 experimentos realizados en el CERN confirmaron la existencia de la partícula responsable de que el resto de partículas tuvieran masa. Higgs y Englert recibieron el premio Nobel por ello.
Sascha Mehlhase, un científico del Instituto Niels Bohr de Copenhage, quiso rendirle homenaje a este ilustre personaje realizando una reproducción del famoso experimento ATLAS en LEGO. Utilizó para ello 9500 ladrillos, consiguiendo una réplica a una escala próxima a la de una minifigura.
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