Locos por la Geología

En este momento, uno de los temas de actualidad es sin duda el descubrimiento del bosón de Higgs, que hasta hace muy poco sólo tenía una existencia hipotética, y cuyo impacto en el desarrollo de los diversos campos de investigación se irá conociendo seguramente con el tiempo.

Pero cabe hacerse algunas preguntas dentro del área de la Geología, seguramente también, y a ello me abocaré ahora, no sin antes hacer notar que se trata de meras especulaciones, ya que hasta este instante, poco es seguro, aunque todo sea apasionante.

¿Qué es el bosón de Higgs?

El bosón de Higgs recibe su nombre de Peter Higgs, científico que durante la década de 1960 postuló un mecanismo, también bautizado como Higgs, para explicar la generación de masa en ciertas partículas subatómicas.

Este bosón es el que el folklore popular ha bautizado como «Partícula de Dios», siguiendo la expresión usada en un libro de divulgación científica cuyo autor es el físico Leon Lederman, ganador del Premio Nobel.

Según la teoría vigente, el bosón de Higgs interacciona con todas las partículas con masa y con el fotón, pero él mismo no poseería carga eléctrica.

Básicamente sería una especie de eslabón perdido en el campo de la ciencia de partículas subatómicas, y de allí la importancia de su descubrimiento.

¿Cómo se lo descubrió?

No se trató de un descubrimiento casual ni fortuito, sino que su hallazgo formaba parte de los objetivos planteados desde la construcción del Gran Colisionador de Hadrones, GCH, o en inglés, Large Hadron Collider (LHC), que no es otra cosa que un acelerador de partículas, al que se ha dado en llamar la «máquina de Dios».

Debido a que ya desde su postulación teórica, la masa del bosón se considera muy grande (cientos de veces mayor que la del fotón), sólo puede ser detectado a altas energías en un acelerador de partículas. Para complicar aún más el reconocimiento, el bosón se desintegra casi de inmediato en otras partículas, de mayor duración, de tal modo que su presencia sólo se puede inferir a partir de esas partículas derivadas.

Precisamente con el propósito, entre otros muchos, de certificar la existencia de la «partícula divina», es que se construyó el acelerador y colisionador de partículas, en el marco de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, sigla procedente de su antiguo nombre en francés: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).

El acelerador se encuentra cerca de Ginebra, en la frontera franco-suiza, y tiene una longitud de 27 km, con un diseño en forma de túnel circular, que permite la colisión de haces de hadrones (protones en este caso).

Cuando dentro del sistema dos haces protónicos desplazándose en sentidos opuestos a velocidades muy poco menores que la de la luz, chocan entre sí, se producen niveles de energía que a escalas subatómicas son elevadíimos.  Estos eventos permiten simular otros, que habrían ocurrido inmediatamente después del Big Bang.

Desde 2008 está en funcionamiento, con algunas interrupciones por razones de seguridad, y el 4 de julio del 2012, el CERN confirmó con más de un 99% de probabilidad, la detección del bosón de Higgs, o de una partícula cuyas características son consistentes con las esperadas en él, y que hasta el presente no se conocía.

¿Cuánto se sabe de la partícula de Dios?

Por el momento, se debe tener cierta cautela, ya que lo que realmente ha sucedido es la detección de emisiones que serían compatibles con la presencia del bosón de Higgs, pero para su verificación falta todavía que la experiencia se repita infinidad de veces, a partir de las 24 millones de colisiones de protones por segundo que se generan en el LHC. Esto puede consumir años (dos o tres) hasta una confirmación final.

El proyecto en su conjunto, excede absolutamente este hallazgo y durará décadas. De hecho, ha comenzado hace cincuenta años, al realizarse la postulación teórica que significó el diseño del que tal vez sea el experimento más caro en la historia de la ciencia.

¿Qué implicaría su descubrimiento?

El bosón es la pieza necesaria para confirmar el Modelo Estándar. Este modelo, y la Teoría de la Relatividad, son los dos paradigmas más aceptados para explicar el origen de la materia y prácticamente todos los fenómenos subatómicos conocidos.

Hasta aproximadamente 1960, se tropezaba con una contradicción aparente entre dos postulados fundamentales: por un lado, la fuerza nuclear débil entre partículas se explica mediante leyes similares a las del electromagnetismo; y por el otro, algunas leyes verificadas en la interacción de las partículas exigen que éstas sean no masivas.

La conciliación surge a partir de lo que luego se denomina mecanismo de Higgs, y que requiere la existencia del bosón, pues todas las partículas masivas que lo constituyen recibirían su masa a partir de interacciones con él.

Esta significación está lejos de ser irrelevante, pero debe reconocerse que no tiene una aplicación práctica en el corto plazo, al menos a la luz de lo que hoy se conoce.

¿Qué efectos podría tener en la investigación geológica?

Como ya dije más arriba, falta todavía mucha investigación para confirmar, en primer lugar, si la partícula detectada es en efecto el bosón o no.

Pero de serlo, en el mediano y largo plazo podría arrojar luz sobre aspectos fundamentales del origen del Universo.

Por otro lado, como tanto el bosón como su campo asociado tienen relación con el origen de la masa de las partículas elementales, su hallazgo significa una clave importante en la comprensión de la génesis de los minerales y las rocas.

También la dilucidación de los ambientes en que ellos se forman puede beneficiarse con la comprensión de esta nueva partícula y sus relaciones con las ya conocidas.

¿Tendría efectos en la aplicación práctica de la profesión geológica?

Todos los grandes descubrimientos han tenido impactos en la técnica y las actividades cotidianas de todas las profesiones, pero por lo común esos efectos demoran muchos años en consolidarse. Es muy probable que no se noten hasta la próxima generación de geólogos, por lo menos.

Y si me equivoco, voy a ser la primera en festejarlo, incorporando cualquier avance a mi práctica profesional…aunque me temo que debería estar en ejercicio a los 90 años por lo menos 🙁 .

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P.S.: la imagen que ilustra el post es de Wikipedia.

Nos vemos el próximo lunes, con más reflexiones varias. Un abrazo, Graciela.

2 comentarios para “Geología y la «partícula divina»”