Sei 1991877981.jpg

Peter Higgs en el Museo de Ciencias de Londres en 2013

Foto de Andy Rain/EPA/Shutterstock

Peter Higgs vivió una vida singular. Desarrolló una teoría física que tenía la posibilidad de avanzar radicalmente en nuestra comprensión del universo, y vivió para ver a generaciones de experimentadores perseguir y finalmente corroborar triunfalmente su trabajo en el laboratorio. Murió en su casa a los 94 años.

“Sin el trabajo de Higgs, no entenderíamos por qué existen los átomos. Algunas características bastante básicas de nuestro mundo no serían comprensibles”, afirma Juan Ellis en el King’s College de Londres.

Higgs inició ese trabajo en la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido en la década de 1960. Estaba pensando en una rama de la física llamada teoría cuántica de campos y, en julio de 1964, tardó aproximadamente una semana en escribir un breve artículo sobre el tema. Letras de Física aceptó el estudio pero rechazó el trabajo de seguimiento más detallado de Higgs apenas una semana después. A pesar de Cartas de revisión física Finalmente publicó una versión revisada del segundo artículo, no recibió ninguna fanfarria y pasó desapercibido durante años.


Irónicamente, estos artículos contenían un ingrediente clave que faltaba profundamente en la teoría de todas las partículas del universo: la razón por la que tienen masa.

Casi todos partículas conocidas Necesitamos algo de masa para unirse entre sí y formar las estructuras, como los átomos, que componen nuestro mundo físico. Pero los físicos entienden todas las partículas como excitaciones de campos invisibles que lo impregnan todo (los electrones, por ejemplo, son excitaciones del campo electromagnético) e incluso las mejores teorías de la época no podían explicar de dónde proceden estas masas.

Higgs teorizó que las partículas adquirirían masa al interactuar con una nuevo tipo de campo. Ese campo tenía una excitación propia muy especial, otra partícula llamada bosón de Higgs. El campo de Higgs resolvió una enorme cuestión en la física teórica de partículas, y el bosón de Higgs era un objetivo tentador que los experimentadores podían buscar para vincular la teoría con la realidad.

«Si eliminas todo del vacío, toda la materia o las fluctuaciones cuánticas, todo el material electromagnético, toda la gravedad, te quedarás con el campo de Higgs», dice franco cerca en la Universidad de Oxford. “Y lo necesitamos del mismo modo que un pez dorado necesita agua. Estabiliza el espacio vacío”.

Trabajando independientemente del Higgs, los físicos François Englert y Robert Brout llegaron a la misma conclusión, también en 1964.

Sin embargo, según Close, quien escribió una biografía de Higgs en 2022, Higgs no necesariamente se propuso escribir un artículo innovador. Simplemente siguió una línea de erudición rigurosa y a menudo solitaria, lo que le llevó a preocuparse profundamente por lo que parecía ser una cuestión técnica que plagaba la teoría cuántica de campos. Otros físicos habían resuelto previamente una cuestión similar en sistemas con implicaciones menos cósmicas, como los conductores perfectos de electricidad. Higgs descubrió cómo generalizar sus matemáticas a toda la física de partículas.

Pero la teoría cuántica de campos no estaba de moda en ese momento, y cuando dio conferencias sobre su trabajo en instituciones prestigiosas como la Universidad de Harvard en 1965, Higgs fue recibido con gran escepticismo, dice Ellis. En 1976, Ellis y dos de sus colegas del laboratorio de física de partículas del CERN en Ginebra, Suiza, escribió un artículo llamando la atención sobre cómo el bosón de Higgs podría aparecer en algunos experimentos en la instalación.

“A nadie parecía importarle realmente, pero a nosotros, [the Higgs boson] era extremadamente importante… Y estaba absolutamente seguro de que se encontraría el bosón de Higgs”, dice Dimitri Nanopoulos de la Universidad Texas A&M, coautor del artículo. Era un investigador muy joven en ese momento, pero ese estudio fue profético sobre el futuro de la física de partículas. En 1984, las opiniones entre los físicos habían cambiado y estaban ansiosos por buscar el bosón de Higgs. Los líderes del CERN discutieron la construcción de un nuevo colisionador de partículas, en gran parte para ayudar con la búsqueda.

Ese detector – el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) – encontró el bosón de Higgs en 2012. Dentro del LHC, los investigadores diseñaron una cuidadosa colisión frontal de dos protones increíblemente rápidos, un choque capaz de producir un bosón de Higgs. Pero el bosón sólo dura menos de una milmillonésima de milmillonésima de segundo antes de convertirse en una lluvia de otras partículas. El análisis de los restos de la colisión mostró que esas partículas procedían de un bosón de Higgs con una certeza tan alta que las probabilidades de que se tratara de una casualidad eran sólo de 5 entre 10 millones.

Físicos de todo el mundo. estaban entusiasmadosy Higgs y Englert compartieron el premio Nobel de física al año siguiente.

Close y Ellis dicen que incluso antes de que el LHC comenzara a funcionar, otros colisionadores habían obtenido pruebas menos directas que reivindicaban la teoría de Higgs, como mediciones muy precisas de las masas de otras partículas exóticas. Higgs estaba al tanto de estos hallazgos, ya que explicado a Científico nuevo en 2012: “Tenía fe en la teoría detrás del mecanismo, ya que otras características del mismo se estaban verificando con gran detalle en sucesivos colisionadores. Habría sido muy sorprendente que la pieza restante del rompecabezas no estuviera allí”.

Aún así, la búsqueda directa del bosón de Higgs en el LHC tuvo una fuerte influencia en la física de partículas. Reforzó los esfuerzos para construir nueva infraestructura como aceleradores y consolidó las grandes colaboraciones que administran este equipo como un enfoque estándar para realizar investigaciones científicas.

Desde 2012, el LHC se ha actualizado para producir aún más colisiones energéticasy los investigadores se han propuesto responder preguntas persistentes no sólo sobre partículas, incluido el bosón de Higgs en sí, sino también la energía oscura y materia oscuralos fenómenos inexplicables que conforman la mayor parte del universo.

El propio Higgs estaba interesado en algunas de esas cuestiones y siguió trabajando en ellas incluso después de jubilarse en 1996. “Se espera que la máquina de Ginebra, que no fue diseñada sólo para descubrir el bosón de Higgs, aunque a veces da esa impresión, siga funcionando. y mejorar nuestra comprensión de los vínculos entre la física de partículas y lo que sucedió en el universo temprano”, afirmó. dijo Científico nuevo en 2013.

Encontrar el bosón de Higgs fue el final de un capítulo, pero no de todo el libro, dice Nanopoulos.

Después de su jubilación, Higgs siguió trabajando en su propia investigación. Estaba particularmente interesado en la supersimetría, que es una teoría que postula la existencia de contrapartes pesadas para cada partícula que ya hemos detectado. Los físicos que comparten este interés y quieren encontrar sus firmas experimentales esperan que el LHC descubra docenas de nuevas partículas.

Además del Premio Nobel, Higgs recibió varios otros galardones, entre ellos la Medalla y el Premio Paul Dirac, el Premio Wolf de Física y el Premio JJ Sakurai de la Sociedad Estadounidense de Física. En 1999, rechazó el título de caballero, un acto que encajaba con su rechazo general a la fama. No quería títulos y se sentía avergonzado por la atención de los medios que su trabajo obtuvo a lo largo de los años, y le desagradaba especialmente el sensacional apodo del bosón de Higgs, el «partícula de Dios”.

La historia de cómo Higgs incluso trató de evadir la llamada que la Real Academia Sueca de Ciencias le informara de su premio Nobel (al salir de su casa sin teléfono móvil) es una tradición bien conocida entre los físicos. Ellis también recuerda que Higgs inicialmente rechazó la invitación para venir al CERN para el anuncio oficial del descubrimiento de su bosón epónimo. Pero sus colegas finalmente lo convencieron de asistir al festividades.

Close tituló su biografía de Higgs «Elusive», que, según él, describe tanto al hombre como al bosón. Los físicos coinciden ampliamente en que era único en su especie y lo respetaban por ello.

Higgs murió en su casa de Edimburgo el 8 de abril tras una breve enfermedad. Deja dos hijos, un campo revitalizado de físicos que buscan partículas y una comprensión más clara de las fuerzas que mantienen unido al universo.

Temas: