|
Un dels reptes científics més ambiciosos dels nostres dies és la recerca del “bossó de Higgs”. L'existència d'aquesta esmunyedissa partícula és fonamental perquè la visió del món de la física contemporània sigui consistent. No obstant això, fins a ara, ningú ha pogut detectar la seva presència.
La peça que falta en el trencaclosques
De què està fet tot el que ens envolta? Què fa que hagi pedres i arbres i planetes, i no una confusió indistinta? Aquestes preguntes han acompanyat a l'home des dels seus orígens. En el segle vint s'ha descobert que els constituents més petits de la matèria són un conjunt de partícules elementals (és a dir, indivisibles), que interactuen a través de diversos tipus de forces. La teoria que explica com funciona tota aquesta maquinària es diu Model Estàndard. Aquesta teoria representa la visió del món de la física d'avui dia. No obstant això, no és ni de bon tros definitiva. En efecte, perquè la teoria funcioni, ha d'explicar una propietat fonamental dels objectes. És a dir, la seva massa. Tots experimentem el que és la massa quan intentem moure un objecte. La seva inèrcia, la seva resistència a posar-se en moviment si està parat, o a parar-se si es mou, és deguda a la seva massa. La massa és també responsable, juntament amb la força d'atracció de la terra, de que tinguem un pes. És a dir, el que ens fa quedar enganxats al sòl. Al 1960, el físic britànic Peter Higgs va concloure que, perquè l'existència de la massa pogués encaixar en el Model Estàndard, havia d'existir una partícula que mai s'havia observat, que des de llavors s'ha anomenat “bosó de Higgs”.
|
El mecanisme de Higgs
Suposem que estem en una festa en una casa de l'alta societat. En el menjador, que està abarrotat de gent, apareix un actor famós. Les persones que estan pròximes a ell formen una petita pinya al seu voltant, per a curiosejar. Si l'actor es mou, les persones, per educació, no el persegueixen. Però, mentre creua l'habitació, el personatge atreu el grup de persones que estan més prop. El resultat, és que l'actor està sempre embolicat d'un nus de gent: és com si tingués més massa del normal. La petita pinya que l’embolica li dificulta més posar-se en moviment o parar-se, que si estigués sol. Exactament igual que quan intentem caminar en l'aigua, i ens sembla que les nostres cames són més pesades. Peter Higgs va formular la hipòtesi que les partícules adquireixen massa amb un mecanisme semblant al de la festa de l'alta societat. Segons ell, l'espai estaria ple d'un camp, que fa que quan una partícula el travessa, adquireix la propietat de tenir massa. En realitat, no es tracta d'una idea tan rara. Estem constantment embolicats de camps. Per exemple, l'electromagnètic, que fa que funcionin aparells com els mòbils o les ràdios.
Del camp a la partícula
Tornem a la festa de l'alta societat. Quan l'actor surt, en un cantó de la sala algú comenta una mica respecte a la seva història secreta amb una cantant. La tafaneria comença a passar de boca en boca, rebotant pel saló. L'efecte és el mateix que quan estava l'actor. Es formen petites pinyes de gent que comenten la història, després es desfan i es tornen a formar una mica més enllà. Encara que la tafaneria no té massa per sí mateixa, els “grumolls” de persones que es formen sí que la tenen. Un mecanisme d'aquest tipus seria el responsable de l'existència del “bossó de Higgs”. Naturalment, es tracta només d'una metàfora: per a entendre com és possible que a un camp li estigui associada una partícula fan falta molts càlculs matemàtics. No obstant això, la cosa no és tan inusual. Per exemple, la llum no és res més que radiació electromagnètica. Però, se sap també que la llum està feta de fotons. Heus aquí un camp i la seva partícula associada.
|
Enxampar el bosó
La teoria de Higgs sembla funcionar bé i encaixar perfectament en el Model Estàndard. No obstant això, falla en un punt per res irrellevant: ningú mai ha detectat l'existència del bosó de Higgs. El problema és que tot podria anar “com si” la partícula misteriosa existís. Per això, l'any que ve començarà un gran experiment projectat per a “enxampar” el bosó. Es portarà a terme en el Centre Europeu de Física Nuclear, a Ginebra. Allí, es faran xocar unes partícules pesades en l'interior d'un accelerador de partícules d'un diàmetre de 27 quilòmetres. S'espera trobar el bosó entre els “fragments” que sorgeixin del xoc. I si no es trobés res? Doncs, no seria cap tragèdia. Simplement s'hauria de concloure que alguna cosa falla en el Model Estàndard i que les coses són més complicades del que s'esperava. I, si de cas, els científics ja estan treballant en unes teories alternatives.
|
En l'Institut Europeu de Física Nuclear de Ginebra s'està construint un accelerador de partícules de 27 quilòmetres de diàmetre per a aconseguir detectar el bosó de Higgs (imatge: CERN).
|
|
