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A pocos meses de que el CERN publique información oficial sobre la probable existencia de la partícula más buscada por los físicos, pareciera que la ciencia se ha anotado un acierto más en su intento por comprender al Universo.

De hecho, para el director del IFUNAM, Manuel Torres, la existencia del bosón de Higgs implicaría la culminación de un par de proezas derivadas del intelecto humano, como la construcción del Modelo Estándar y el desarrollo de la experimentación necesaria para realizar los estudios en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).

Tales proezas fueron el tema de una mesa que reunió a físicos mexicanos especialistas en física de partículas para hablar de la que podría ser el Higgs a un público que abarrotó el Auditorio Alejandra Jáidar este 9 de agosto.

La mesa redonda "Sobre el LHC y el probable descubrimiento del Higgs" recibió la visita de investigadores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav) y la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), quienes reconocieron la participación de la delegación mexicana en el importante hallazgo.

Actualmente son poco más de 50 físicos mexicanos los que participan en los distintos detectores de partículas como el Gran Colisionador de Iones (ALICE), el Aparato Toroidal (ATLAS) y el Selenoide Compacto de Muones (CMS).

En cuanto a la contribución de la UNAM en este mega proyecto, Myriam Mondragón, física teórica del IFUNAM, explicó que en el Instituto "se cuenta con líneas de investigación alrededor de modelos multi-Higgs como las propiedades de los Higgses en modelos con simetrías del sabor, propiedades de los Higgses en modelos de dos dobletes de Higgs (THDM) por ejemplo".

Estas y otras líneas de investigación ya son desarrolladas por investigadores como la propia Mondragón, Alfonso Mondragón y Enriqueta Hernández, con la ayuda de un cuerpo de estudiantes. Además el IFUNAM también comparte créditos con investigadores del Cinvestav, la BUAP, la Universidad de Sonora, e investigadores de otros países.

Prueba del nivel y talento que se tiene en México en esta línea de investigación es la predicción y estimación teórica de la partícula consistente con el Higgs que hizo Jens Erler, del departamento de física teórica del IFUNAM.

El artículo fue publicado en línea en enero de este año (seis meses antes del anuncio del CERN) y señalaba que la masa del bosón de Higgs debía estar alrededor de 125 Giga-Electronvoltios (GeV), con una significación estadística del 98.2% aproximadamente, consistente con lo que resultó de los experimentos ATLAS y CMS.

Hasta diciembre y más allá…

Después del anuncio del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN) el 4 de julio, los investigadores fijaron el mes de diciembre como la fecha más próxima para mostrar el análisis de los resultados que confirmen (o no) la existencia del Higgs.

Sin embargo, durante su participación, Eduard De la Cruz, investigador del Cinvestav, no dudó en advertir que quizá para entonces los resultados aún no estarán completos dada la cantidad de información por analizar.

Aunque no sea 100% que se trate del famoso bosón, para ellos, dijo, "ya hay algo nuevo y lo que se espera reportar en las próximas conferencias de diciembre son las primeras mediciones de las propiedades como los acoplamientos, por ejemplo. Ese tipo de propiedades tienen que coincidir con el Modelo Estándar. Mientras más propiedades se midan, entonces estaremos más seguros de que es el Higgs", explicó.

El futuro escenario en el que se confirme la existencia de la partícula, traería como consecuencia "la llegada de una época dorada", dijo Myriam Mondragón, que se caracterizará por mucho trabajo por hacer tanto para los físicos teóricos como para los experimentales.

"Hay que hacer teorías nuevas, probarlas. Tenemos que hacer toda la fenomenología, todos los experimentos. Tenemos la suerte de que las mediciones astrofísicas y cosmológicas han ido mejorando, lo cual nos permite contrastar nuestras teorías y modelos con estas medidas y poder sacar más información", explicó.

En su participación, Saúl Ramos, físico teórico del IFUNAM, añadió que parte de su interés está en "alcanzar energías tan grandes casi del orden de 10¹⁹ GeV, porque lo que se está explorando es 100 GeV, es decir, estamos hablando de 17 órdenes de magnitud más lejos de lo que tenemos experimentalmente alcanzable a la mano". Trabajar con altas energías permitiría involucrar a la teoría de cuerdas, la cual intenta dirigir un camino desde esas energías tan grandes, hasta la física de partículas que está siendo observada en aceleradores actualmente.

Posterior al anuncio de los resultados, se espera que en el mes de febrero, el LHC cese actividades para comenzar una etapa de ajustes y modernización. Trabajos en los que la delegación mexicana ya trabaja.

Al respecto, el doctor Andrés Sandoval, del departamento de física experimental del IFUNAM, explicó que antes del cese de actividades se planea trabajar con protones para obtener más estadísticas y después vendrán colisiones de protón-plomo. Posteriormente, explicó, el LHC estará cerrado cerca de un año y medio para hacer mejoras en el equipo, especialmente en el sistema de criogenia e imanes criogénicos. También se planea mejorar el número de colisiones por segundo para estudiar detalles mucho más precisos.

"En este momento ya se lanzó una iniciativa para los siguientes aceleradores, ya se conoce donde está la partícula que pensamos es el Higgs y qué masa tiene, entonces pueden hacer aceleradores con electrones y colisiones de electrones y positrones para crear esta partícula y estudiarla en un ambiente mucho más limpio que las colisiones de protón-protón", explicó.

¿Y si no fuera el Higgs?

Entre tantas buenas noticias, celebraciones y planes a futuro, también hay espacio para el escenario aguafiestas que, más que desvanecer los ánimos, ha originado una serie de alternativas y posibles escenarios llenos de retos.

De acuerdo con Mondragón, "hay varias propuestas en caso que no fuera el bosón de Higgs", pero "todas se ven muy poco probables".

Para Saúl Ramos, de todas las hipótesis alternas, la más probable es que "a pesar de que sí sea una partícula de Higgs, no sea la partícula predicha en 1964 por Peter, sino una partícula muy similar, pero con pequeñísimas diferencias que, aunque sutiles, marcarían el inicio de una investigación muy rica".