El presidente de la Academia de Ciencias de Zaragoza imparte un seminario organizado por el CRYF
El presidente de la Academia de Ciencias de Zaragoza imparte un seminario organizado por el CRYF
El catedrático Luis J. Boya habló sobre la situación del modelo estándar de partículas
Luis J. Boya, catedrático emérito de Física Teórica de la Universidad de Zaragoza y presidente de la Academia de Ciencias Exactas, Físicas, Químicas y Naturales de Zaragoza, impartió un seminario organizado por el Grupo de Investigación ‘Ciencia, Razón y Fe' de la Universidad de Navarra. Su intervención versó sobre "La situación actual del modelo estándar de partículas: ¿Neutrinos superlumínicos? ¿Trazas del bosón de Higgs?".
El modelo estándar de partículas se estableció hacia 1975. ¿Cuál es su situación actual?
Han pasado más de 30 años desde entonces y no tenemos ningún dato experimental en contra del modelo. Al revés: hay numerosas confirmaciones y ofrece resultados experimentales muy precisos. A pesar de eso, resulta insatisfactorio desde el punto de vista teórico porque deja muchos interrogantes sin responder.
Actualmente se emplean muchos recursos para contrastar experimentalmente la hipótesis de la "partícula de Higgs", cuya existencia parece estar a punto de confirmarse. ¿Qué implicaciones tendría esto para la Física moderna?
Conocí a Peter Higgs en Edimburgo, en el año 1970. Era un físico relativista; cuando desarrolló el primer modelo (1964), en realidad estaba buscando otra cosa diferente: una manera de romper espontáneamente la simetría "gauge", que es la formalización matemática que permite describir cuantitativamente las tres fuerzas de la microfísica. Su modelo era perfectamente compatible con la invariancia "gauge": si la simetría es exacta, el portador debería tener masa cero, pero había una clara evidencia de que las interacciones débiles eran de corto alcance y si tuviesen un portador, sería masivo. El modelo de Higgs resolvió este ‘misterio', pues según él la primera partícula escalar -que hoy lleva su apellido- desempeña un papel intermedio, y se consigue que los portadores de la fuerza débil adquieran masa, de acuerdo con los experimentos (mesones W y Z).
La primera persona que empleó el mecanismo de Higgs para hacer un modelo concreto de las interacciones débiles fue Steven Weinberg. En 1967 propuso una teoría que unificaba la teoría electromagnética con la de interacciones débiles, teniendo en cuenta que éstas últimas son de corto alcance. Por ello, los científicos esperaban encontrar desde entonces la partícula de Higgs. Es interesante y satisfactorio que los últimos experimentos del CERN estén apuntando hacia una partícula de ese tipo.
La teoría hace referencia a la materia visible, que compone sólo el 4% del universo. ¿Qué hay de la materia oscura?
Cabe distinguir los problemas de partículas -que tienen su filosofía, su técnica, su mecanismo cuántico…- de los que se refieren a la cosmología y la astronomía, pues aunque éstos también se refieren al mundo observable, constituyen otro tipo de dominio.
La teoría de la partícula de Higgs se ideó para dar cuenta de cuestiones del microcosmos: como tal, es esencial para explicar por qué la interacción débil está rota aunque no haya ninguna predicción con respecto a su masa. Hoy en día sólo tenemos indicios indirectos de que la masa puede estar del orden de 124 a 126 GeV (una unidad que equivale a mil millones de electronvoltios).
La materia oscura es un término creado para problemas astronómicos y cosmológicos. La masa total de las galaxias visibles se puede calcular traduciendo en masa la luz visible y teniendo en cuenta la velocidad de rotación de la galaxia. Se supone que hay una materia oscura que no se observa ópticamente, pero sí de forma gravitatoria, lo que indica un desacuerdo entre la materia visible y la masa pesante de la galaxia. Esto es el fenómeno de la materia oscura.
A la "partícula de Higgs" también se la denomina "partícula de Dios". ¿Qué relación guarda con el debate ciencia-fe?
Lederman, un físico americano, Premio Nobel, le dio ese nombre por una mera cuestión de marketing. No conozco científicos que hayan puesto en entredicho la existencia de Dios por la existencia de la partícula. Con independencia de que la "partícula de Higgs" exista o no, la ciencia irá por su lado y la teología, por otro. Por mi parte, mantengo la idea de que son dominios separados, pero ambos necesarios para una comprensión global del mundo.