El bosó Higgs, sens dubte

2012/07/04 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

La notícia s'ha emès avui en el laboratori CERN, a Ginebra. Dos equips han treballat en l'accelerador LHC amb l'objectiu de detectar el bosó Higgs (detectors CMS i ATLES) i tots dos han presentat el resultat. Joe Incandela, portaveu del detector CMS primer i de Fabiola Gianotti ATLES després, han afirmat que la partícula que faltava en el Model Estàndard no és una idea teòrica: S'ha detectat el bosó Higgs. Amb això s'ha explicat la raó per la qual unes partícules i unes altres no tenen massa.

-->Cronologia del descobriment del bosó Higss

-->Entrevista a Rolf Heuer, director del CERN a l'abril de 2011

-->LHC intentant aflorar la Física

Allí estava el mateix Peter Higgs, matemàtic que va anunciar fa 48 anys l'existència del bosó. Emocionat, ha dit als portaveus de tots dos grups: “I am extraordinary impressed by what you have doni”.

De fet, tots dos grups van presentar el descobriment al desembre de 2011, però va faltar un detall: la certesa. La detecció del bosó Higgs és un succés estadístic. L'accelerador LHC accelera bilions de protons i els fa xocar entre si en cada experiment, i no tots els xocs són iguals.

Per tant, s'ha d'analitzar el mesurat pels detectors, a través de l'estadística, per a conèixer quin és el producte de cada tipus de xoc, i el que els físics volien escoltar avui és que la desviació estàndard estadística, la famosa s, és de valor superior a 5, que és el mínim necessari per a donar per confirmada la detecció. Els dos detectors han aconseguit aquest valor i en veure aquestes dades els oïdors de Ginebra comencen a aplaudir.

Es tracta d'un treball complex, ja que el famós bosó Higgs només es produeix en algunes col·lisions de protons. A més, el bosó no és estable, es desfà molt ràpid per a formar altres partícules. I en alguns casos aquestes partícules també es desfan per a formar unes altres. Aquest procés es repeteix diverses vegades abans que els físics generin el senyal que detecten. Precisament, la labor dels físics consisteix a analitzar cap endarrere l'ocorregut en el xoc, si en un pas es formava el bosó Higgs.

El problema és que el bosó Higgs té moltes maneres de desfer —cinc “canals” en el llenguatge dels físics— i que cal analitzar cadascuna d'elles. En les dades presentades avui, els dos canals ofereixen els resultats més precisos. En la primera, el bosó Higgs es desintegra en dos fotons, la radiació gamma; en la segona, es desintegra en dos bosons Z, que també es desintegren per a donar quatre collarets. Segons les dades, el bosó Higgs té una massa aproximada de 126 GeV.

Aquests canals són els que han donat els resultats més clars, però si tenim en compte les anàlisis d'altres formes de desintegració, la desviació estàndard està molt pròxima a 5, per la qual cosa no hi ha dubte d'això. La detecció es pot donar per bona.