La partícula de Dios: a diez años de un hallazgo crucial

El 4 de julio de 2012 se produjo uno de los hitos científicos más importantes de la ciencia moderna: las autoridades del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) anunciaron al mundo que los experimentos realizados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) del CERN habían logrado comprobar la existencia del bosón de Higgs, una partícula elemental clave para entender la formación del Universo luego del Big Bang y que durante más de 50 años había sido sólo una idea teórica.

Dentro del equipo internacional de científicos y científicas que brindaron por el logro conseguido estaba María Teresa Dova, investigadora principal del CONICET en el Instituto de Física de La Plata (IFLP, CONICET-UNLP), quien estuvo al frente de uno de los dos grupos argentinos que participaron de la ambiciosa iniciativa y diez años más tarde contó cómo sigue en la actualidad.

El descubrimiento del bosón de Higgs, bautizado popularmente en su momento como “la partícula de Dios, “fue uno de los logros más extraordinarios en el camino para entender la estructura de la materia y las leyes fundamentales que dieron forma a nuestro universo”, afirmó la física platense en una entrevista con la Agencia Cyta del Instituto Leloir.

“Esta partícula, única en su especie, era la pieza faltante del Modelo Estándar, nuestra mejor teoría para describir las partículas elementales y sus interacciones. Con este descubrimiento confirmamos que la masa no es una propiedad intrínseca de las partículas, sino una propiedad adquirida gracias al llamado campo de Higgs que permea todo el universo. El bosón de Higgs es la manifestación visible del campo de Higgs”, explico.

La especialista hizo énfasis en la relevancia del descubrimiento y sus consecuencias, “porque si las partículas no hubiesen adquirido masa, no habría átomos ni moléculas ni ser humano, y hoy nuestro universo no sería lo que es”, añadió.

Consultada acerca de qué significó para ella haber participado de ese hito de la ciencia, Dova reconoció la “enorme satisfacción” a nivel personal. “Fue un premio a la creatividad y perseverancia de las y los integrantes de una gran colaboración internacional en la búsqueda del conocimiento, y para mí fue un privilegio haber podido ser parte”, afirmó.

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El ingreso formal de Argentina a ATLAS se cristalizó en 2006 gracias al entusiasmo y la dedicación de becarios e investigadores, y al apoyo institucional a través de la entonces Agencia Nacional de Promoción Científica y Técnica. A partir de ese momento, parte de las actividades del grupo que ella lidera en el Instituto de Física de La Plata tuvieron que ver con la búsqueda y posterior estudio del bosón de Higgs, en particular en el canal de decaimiento a dos fotones.

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Diez años más tarde, si bien “las investigaciones llevadas a cabo con las colaboraciones ATLAS y CMS se han plasmado en más de mil publicaciones de cada uno de los experimentos del Colisionador de Hadrones”, Dova resaltó sólo algunos logros ligados directamente al bosón de Higgs.

“Luego de su descubrimiento sabíamos que se trataba de un bosón sin carga y algunas propiedades más, pero las incertezas dejaban mucho espacio para posibles interpretaciones fuera del Modelo Estándar; teníamos mucho trabajo por delante para poder caracterizar completamente a este bosón. Unos meses después se dio el primer paso importante al verificar sus propiedades cuánticas, demostrando que se trataba de una partícula de espín cero (“escalar”), tal como predecía el Modelo Estándar. Esto motivó el Premio Nobel de 2013 a Peter Higgs y François Englert”.

La científica argentina mejor rankeada en el índice de los 100 científicos más destacados del mundo, Dova aseguró que “con el descubrimiento del bosón de Higgs se abrió una nueva posibilidad para estudiar la existencia de materia oscura. Sabemos que todo lo que podemos tocar o ver constituye menos del 5% de la materia del universo. El resto de la materia es oscura, lo que significa que no emite ni refleja luz y que no se ha observado que interactúe con ninguna de las partículas que conocemos”.

Durante estos 10 años las colaboraciones de los experimentos del Colisionador de Hadrones han publicado una gran cantidad de investigaciones ligadas a este problema central de la física en la actualidad. “Son muy importantes porque demuestran cómo el bosón de Higgs nos ha permitido pasar de la era del descubrimiento a la era de la búsqueda de nueva física”, dijo en referencia a la posibilidad de establecer una nueva teoría que sustituya al Modelo Estándar. “¡Es notable como una partícula que ha sido ella misma tan esquiva nos permite ahora adentrarnos en la física del sector oscuro!”, celebró.

Al contar cómo sigue ahora su trabajo en el Colisionador de Hadrones, la física explicó que “a pesar del enorme progreso con resultados extraordinarios que parecen indicar una gran consistencia con las predicciones del Modelo Estándar, quedan aún muchas cuestiones sin responder que requieren la existencia de una nueva física”.

“El bosón de Higgs es la primera partícula escalar elemental observada en la naturaleza, y si bien hemos aprendido mucho sobre ella, estamos convencidos que tiene aún muchísimo por revelarnos”, señaló Dova al mencionar que hoy, después de más de tres años de parada técnica, se pondrá nuevamente en funcionamiento el Colisionador de Hadrones a energías nunca antes alcanzadas. De este modo, “en los próximos años se producirán más de cien millones de bosones de Higgs para poder estudiar todas las propiedades de esta partícula tan especial”, adelantó.