dimecres, 4 de juliol del 2012

El CERN anuncia el descobriment d'una partícula que podria ser el bosó de Higgs.

*L'Organització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN) ha anunciat aquest dimecres el descobriment d'una partícula. A l'espera de precisar les seves característiques, tots els indicis apunten que es tracta de l'esperat bosó de Higgs, conegut com la 'Partícula de Déu'.De l'existència del bosó de Higgs depèn que la teoria actual que explica l'Univers visible-l'anomenat Model Estàndard-sigui correcta. I de les característiques d'aquesta partícula dependran les futures investigacions per comprendre l'Univers fosc, que no està explicat pel Model Estàndard."Tothom està molt entusiasmat no només pel descobriment de la partícula sinó també per les noves perspectives que obre per a la física", destaca Rolf Heuer, director general del CERN.Amb la seva enorme massa, el "Higgs"-com l'anomenen col · loquialment els físics-és una peça de caça major en el món de les partícules. L'estratègia per capturar-la consisteix a crear energies molt altes en un accelerador de partícules i esperar que l'energia es converteixi en matèria seguint la famosa equació d'Einstein E = mc2.Va ser precisament amb l'objectiu de capturar-que es va construir en un túnel subterrani al costat de Ginebra el Gran Colisionador d'Hadrons (LHC), l'accelerador de partícules més potent del món, on es fan xocar protons a una velocitat pròxima a la de la llum.Per descobrir una nova partícula, però, no n'hi ha prou amb crear-la. A més, és convenient observar-la. El problema d'observar el "Higgs" és que és una partícula efímera que es torna a transmutar en energia i en altres partícules abans que els físics puguin veure. Per això ha de deduir la seva existència a partir de les partícules que neixen d'ella. Ve a ser com identificar un fugitiu a partir de les petjades que ha deixat. Tot això amb la dificultat afegida que una mateixa empremta pot correspondre a diferents fugitius. És a dir, si neixen certes partícules després d'una col · lisió, potser són descendents d'un "Higgs" o bé d'alguna altra partícula.Afortunadament per als físics, la probabilitat que vinguin d'un "Higgs" o d'un altre fenomen no és la mateixa. Això els permet, amb un nombre suficient de col · lisions, deduir si han creat un "Higgs" o no. És una cosa semblant a deduir si un dau està trucat. Si tiren el dau una sola vegada, els serà impossible saber si està trucat o no. Si ho tiren deu vegades i els surt cinc vegades el mateix nombre, podran sospitar. I si ho tiren cent vegades i els surt 50 vegades el mateix nombre, podran afirmar que està trucat-o, més exactament, podran dir que hi ha una probabilitat molt alta de que ho estigui-.L'LHC compta amb dos detectors dissenyats especialment per veure si en les col · lisions s'observa algun fenomen que no sigui atribuïble a l'atzar. Un fenomen com un dau trucat o un bosó de Higgs.Els resultats presentats el desembre passat pels coordinadors dels detectors Atles i CMS ja feien sospitar que havien trobat una nova partícula. Però estaven en una situació similar a la de qui només ha tirat el dau deu vegades. Hi havia encara una probabilitat del voltant del 1% de que les observacions fossin degudes a l'atzar i no a l'existència d'un nou bosó. Per convenció entre físics de partícules, per proclamar un descobriment la probabilitat s'ha de reduir al voltant d'un entre un milió-el que, en l'argot del sector, es diu 5 sigmes-.Això explica l'ovació espontània que s'ha produït avui a les 9.38 del matí a l'auditori del CERN a Ginebra quan el coordinador de CMS, Joe Incandela, ha mostrat a la pantalla la seva primera transparència amb el símbol de cinc sigmes requadrat en vermell. I l'ovació que ha rebut una hora després Fabiola Gianotti, coordinadora d'Atles, quan ha anunciat els cinc sigmes del seu detector. "Són resultats preliminars", ha advertit Gianotti. Però "són molt consistents", sosté Incandela.Uns 6.000 investigadors de més de 40 països han treballat en els dos experiments. Des d'Espanya, han tingut un paper destacat en el detector Atlas l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE) de Bellaterra, l'Institut de Física Corpuscular de València i la Universitat Autònoma de Madrid. En el detector CMS també ha fet contribucions importants la Universitat Autònoma de Madrid, així com l'Institut de Física de Cantàbria i el Centre d'Investigacions Energètiques, Mediambientals i Tecnològiques (Ciemat).Ni Atles ni CMS ha arribat encara a cinc sigmes per afirmar que la partícula que han descobert sigui el bosó de Higgs previst pel Model Estàndard. Amb les dades recollides fins ara, és probable que ho sigui i és possible que no.El "Higgs" és l'única peça que falta en el complex trencaclosques del Model Estàndard que els físics han estat construint en l'últim mig segle i que explica de manera satisfactòria l'Univers visible-que, però, només representa el 5% de l'Univers -. Que en l'actualitat ja no quedin bosons de Higgs-excepte en els budells de l'LHC i potser en algun altre lloc excepcional-, ja que tots es van transformar en energia en el primer segon de l'Univers, no els resta importància. Sense "Higgs", tot l'edifici del Model Estàndard es col · lapsaria, i amb ell la nostra comprensió del Univers visible.La nova partícula pot ser igualment important per comprendre l'Univers fosc, que representa el 96% de tota la matèria i energia de l'Univers, explica Enrique Fernández, de l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE). Ho pot ser per comprendre el 23% de matèria fosca perquè el Higgs podria tenir partícules supersimètriques més massives, encara no descobertes, que aclareixin de què està formada aquesta enigmàtica matèria. I, "el més important", segons Fernández, pot ajudar a entendre el 72% d'energia fosca que està accelerant l'expansió de l'Univers, un fenomen per al qual els científics encara no tenen explicació.Però "us demano que tingueu paciència", ha demanat Fabiola Gianotti. "Estem entrant en l'era dels mesuraments del Higgs". Les dades recaptades fins ara indiquen que la nova partícula té una massa de prop de 126 GeV (Gigaelectronvolts), que equival a unes 135 vegades la massa del protó.Les dades addicionals que s'adquiriran en els pròxims mesos ajudaran a caracteritzar millor la nova partícula i possiblement aclariran si és "Higgs" del model estàndard o una criatura més exòtica. Rolf Heuer va anunciar ahir que el CERN ha decidit prolongar "dos o tres mesos" el funcionament de l'LHC per acumular més dades abans d'apagar el sistema el proper hivern. Després l'accelerador ha d'estar parat entre un any i mig i dos anys per augmentar la seva potència dels 8 TeV (teraelectronvolts) a 14 TeV. Amb aquesta potència addicional, podrà revelar a partir del 2015 les intimitats de la nova partícula. "El descobriment és només el principi", destaca Fabiola Gianotti. "Comprendre aquesta nova partícula ens dirà en quina direcció hem d'anar en el futur".


*Extret de la Vanguardia i traduit amb Google.