Cuando te has despertado esta mañana, te has encontrado el mundo prácticamente como lo dejaste. Seguías siendo tú; la habitación donde te has despertado es la misma donde te fuiste a dormir. El mundo exterior no se ha reorganizado. La Historia no ha cambiado y el futuro permanece misterioso. En otras palabras, te levantaste a la realidad. Pero, ¿Qué es la realidad? Cuanto más se sabe, más difícil es de comprender.

¿ES ALGO real? La pregunta parece invitar a una sola respuesta: por supuesto que sí. Si tienes dudas, trata de dar un puntapié a una piedra.

Dejando a un lado por un momento la cuestión de si podemos fiarnos de los sentidos, ¿a qué le estás dando una patada? Cuando vamos a la raíz del asunto, a no demasiado. La ciencia necesita de extraordinariamente pocos ingredientes para contabilizar una piedra: una mano llena de partículas, las fuerzas que gobiernan las interacciones, más algunas leyes que dictan la Mecánica Cuántica.

Esto suena como una captura sólida de la realidad, pero empieza en seguida a parecer insustancial. Si descompones una piedra, encontrarás que sus componentes básicos son los átomos –quizá 1000 trillones de trillones de ellos, dependiendo del tamaño de la piedra. Los átomos, por supuesto, están compuestos de partículas subatómicas más pequeñas, por nombrar a los protones y neutrones –ellos compuestos asimismo de quarks y electrones. Más allá, los átomos (y por tanto las piedras) son en su mayoría espacio vacío. Si escalásemos un átomo de tal forma que su núcleo tuviese el tamaño de la Tierra, la distancia a sus electrones más cercanos sería de dos veces y media la distancia entre el Sol y la Tierra. Entre medio no hay nada. Si hay tanta realidad montada sobre el vacío, entonces ¿que da la forma y el grosor a las rocas y a otros objetos?

La Física no tiene problemas para responder esta cuestión: Los electrones. Las reglas cuánticas dictan que ningún par de electrones pueden ocupar el mismo estado cuántico. La conclusión de todo esto no importa las vueltas que uno le de, es que no puedes abarrotar 2 átomos juntos en el mismo espacio. “Los electrones hacen todo el trabajo cuando consideramos la estructura de la materia que vemos alrededor” dice el físico Sean Carroll de la California Institute of Technology en Pasadena.

Eso no significa que el núcleo sea redundante.  La mayoría de la masa de un átomo viene de los protones y neutrones y la fuerza sujetándolos, que es transportada por partículas llamadas gluones. Y esencialmente eso es todo. Los electrones, los quarks (en su mayoría de la variedad up y down) y los gluones constituyen la mayoría de las cosas que nos rodean.

Pero no todo. Otros elementos básicos de la realidad también existen – 17 en total que forman parte del Modelo Estándar de la Física de Partículas-. El modelo también acoge al mundo espejo de la antimateria con sus antipartículas complementarias.

Algunos componentes del Modelo Estándar están en todos lados, como los fotones de luz y los neutrinos varios emanando a través del sol y otras fuentes. Otros, sin embargo, no parecen ser parte de la realidad cotidiana. “En apariencia, no juegan ningún papel” dice Paul Davies of Arizona State University en Tempe. «En lo profundo, puede que todos estén conectados”.

Eso es porque el Modelo Estándar es más que un simple listado de partículas. Su base se asienta en la simetría y en la teoría de grupo y es un ejemplo de las misteriosas conexiones entre la realidad y las matemáticas.

El Modelo Estándar es revatiblemente incluso más extraño por todo aquello que no incluye. No dice nada sobre la materia oscura invisible que parece constituir la mayoría de la materia en el universo. Ni tampoco explica la energía oscura. Estas son omisiones serias cuando se considera que la materia oscura y la energía oscura contabilizan el 96% del universo. El Modelos Estándar es muy ambiguo en cuanto a fenómenos que parecen reales , como el tiempo y la gravedad.

Por tanto, el Modelo Estándar es como mucho una aproximación borrosa, comprendiendo algo pero no todo lo que parece englobar la realidad física. La mayoría de físicos estarían de acuerdo en que el Modelo Estándar necesita una seria reconstrucción. Puede que sea el mejor modelo que tenemos de la realidad, pero dista mucho de ser completo.

Artículo escrito por Valerie Jamieson, editora del New Scientist

FUENTE:

Texto: New Scientist

Foto portada:  Richard Avedon

Con seguridad es debatible si el Boson de Higgs es o no la partícula de Dios pero no hay duda alguna de que estamos ante un hallazgo de relevancia planetaria a juzgar por las portadas de hoy miércoles 4 de julio, de prácticamente todos los periódicos más importantes del mundo: The New York Times, The Washington Post, The Guardian, the CNN, The Times, The Telegraph, Corriere della Sera, The BBC Mundo & the Huffington Post y de tirada nacional, El Mundo y El País, aunque hay dos marcadas excepciones: (1) los rotativos franceses han optado por incluir noticias locales de interés político -pasando del resto del planeta, o portadas á la Francaise-, y (2) el veterano e ilustre, Luis María Ansón, que sencillamente se ha despistado en su Imparcial de hoy, ignorando cualquier contenido bosón.  Veamos por qué esta revolución casi unánime en el Globo.

A pesar del nombre cachondo que recuerda a los enanos protagonistas del Señor de los Anillos, que nadie se confunda, la partícula del Boson de Higgs, en su estructura interna, abarca la respuesta de todas las demás partículas. Es la llave que encierra nuestra comprensión sobre como está estructurado el Universo.  Representa la partícula que explica la masa que tenemos tu, yo, o el ordenador y por tanto literalmente nos define.

El Bosón se manifestó en los primeros instantes del Big Bang a una temperatura de miles de millones de grados y en unas condiciones que el universo no ha vuelto a conocer en los últimos 13,700 millones de años. A partir del Boson de Higgs, nacería la materia del universo; no solo la materia que vemos sino también la que no vemos. Es decir, la materia y la energía oscura, que no es precisamente una parte residual de  la ecuación sino el 80% de lo que nos rodea. No hemos visto nunca la partícula, ni la hemos detectado jamás, ni tampoco la hemos pesado y sin embargo sabemos que existe. Y ahora el CERN, el mayor laboratorio de la física de las partículas, está en disposición de afirmar su existencia.

Hablamos pues de la célula madre del universo. Y si conocemos sus características, de las que ha salido todo, podemos rastrear las consecuencias de esa partícula y generar por ejemplo energía infinita, o cualquier otro tipo de materia, desde el papel, hasta el oro o uranio porque la única diferencia que hay entre ellos es el número de protones y neutrones que hay en su núcleo.  SI hemos tenido hasta la fecha unos problemas inpensables para mandar una nave a Marte por la cantidad de combustible, ahora ese problema puede que desaparezca rápidamente pues hastá al alcance de la mano crear o utilizar energía del propio Universo.

¿De dónde procede la materia?  ¿Qué nos hace a tí y a mi?  El Dr. John Ellis, Físico Teórico de la CERN, explica «que del Modelo Standard sabemos que describe toda la materia en función de los componentes elementales: los átomos tienen electrones que orbitan alrededor del núcleo y dentro del él, hay protones y neutrones que están hechos de quarks.  Tenemos partículas de materiales o fermiones, los electrones y partículas similares como los neutrinos, y tenemos las partículas de fuerzas o bosones porque para cada fuerza, hay una partícula cuántica.  Todo ello se llama el ADN Cósmico, ya que contiene las partículas del Modelo Standard más la información necesaria para crear cualquier cosa en el Universo.

A partir de este momento comienza el nacimiento de una nueva física donde el LHC, el colisionador de hadrones más grande del mundo, que ha logrado recrear los primeros instantes de la creación y así probar la existencia de los ilustres bosones, tendrá un lugar pronunciado.