El elusivo análisis de Frank Close: la genialidad del físico Peter Higgs | libros de ciencia y naturaleza

Hace exactamente 10 años, Peter Higgs se enteró de que finalmente se había descubierto la partícula subatómica que lleva su nombre. Estaba en Sicilia, almorzando en un restaurante. Afuera, las calles de piedra de Erice ardían bajo el sol del mediodía; adentro, un equipo de filmación holandés estaba haciendo un documental sobre el bosón que había descrito en un trabajo de investigación de dos páginas casi medio siglo antes. Con Higgs estaba Alan Walker, otro físico que, desde su retiro, había servido como una especie de asistente personal.

Walker se alejó de la mesa para atender una llamada. Cuando regresó, le dijo en voz baja a Higgs que era John Ellis, un teórico principal del CERN en Suiza, sede del Gran Colisionador de Hadrones. Los instó a venir a Ginebra para un evento anunciado como una «actualización» sobre la búsqueda del bosón. «Si John Ellis dice eso, entonces deberíamos irnos», respondió Higgs. Cuatro días después, el 4 de julio de 2012, Higgs se sentó en el auditorio principal del CERN mientras los científicos que trabajaban en los detectores masivos del colisionador informaron sobre el descubrimiento del bosón de Higgs, una partícula que existe durante aproximadamente una diezmilésima parte del tiempo que tarda la luz en atravesarla. un solo átomo.

“Lo que había sido una conjetura durante tanto tiempo ahora era conocimiento, conocimiento de la naturaleza fundamental del universo que existiría tanto como la humanidad misma”, escribe Frank Close. «El misterioso poder de las matemáticas se había confirmado una vez más: la capacidad de las ecuaciones escritas en hojas de papel para conocer la naturaleza».

La mañana en que recibió el Premio Nobel, Higgs, que nunca ha tenido un teléfono celular, volvió a desaparecer

El público estalló en aplausos y se escucharon vítores. Pero el hombre cuyo trabajo había sido tan espectacularmente afirmado se hundió profundamente en su silla y se negó a responder a las preguntas de los periodistas, una especie de acto de desaparición cuántica en el que estaba allí y no estaba allí. La mañana en que recibió el Premio Nobel de Física al año siguiente, Higgs, que nunca ha tenido un teléfono celular, volvió a desaparecer. Después de decirles a sus colegas que estaría en algún lugar de las Tierras Altas de Escocia, se dirigió a un bar de mariscos en Leith, a unas pocas millas de su casa, y tranquilamente tomó una pinta de cerveza mientras el comité del Nobel intentaba frenéticamente comunicarse con él. Nueve años después, Higgs afirmó que el descubrimiento había «arruinado mi vida». «No me gusta ese tipo de publicidad», le dijo a Close. «Mi estilo es trabajar de forma aislada y, a veces, se me ocurre una idea brillante».

A pesar de los mejores esfuerzos de Close, Higgs también parece haberle demostrado que estaba equivocado. Amigo y colega con cientos de horas de conversación con el Higgs, Close admite que su libro, acertadamente llamado Elusive, se ha convertido «no tanto en una biografía del hombre como del bosón que lleva su nombre». Lo que podría haber sido una debilidad es en realidad la fuerza del libro, ya que la historia de la concepción y el descubrimiento del bosón de Higgs, un pequeño temblor en un campo de energía que impregna todo el universo, es uno de los más importantes de la física moderna. Sin el Higgs, no habría átomos, personas, planetas, estrellas ni nada más que partículas inquietas que atraviesan el espacio en un espléndido aislamiento. Close, un físico de partículas que fue responsable de las comunicaciones y la educación pública en el CERN, es una excelente guía de la compleja ciencia detrás de esta historia, así como de lo que sabemos sobre el hombre misterioso.

Una foto de mayo de 2007 muestra una vista del Gran Colisionador de Hadrones en su túnel en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas, en Cern, cerca de Ginebra, Suiza.El Gran Colisionador de Hadrones en su túnel en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas, Cern, cerca de Ginebra, Suiza. Fotografía: Marcial Trezzini/AP

Higgs nació el 29 de mayo de 1929 en Newcastle upon Tyne, hijo único de Tom y Gertrude. Aquejado de eczema, asma y episodios de bronquitis y neumonía, ingresó a la escuela un poco más tarde que sus contemporáneos, pero fue tan bien educado por su madre que lo colocaron en una clase con niños dos años por encima de él. Sus problemas de salud, el aislamiento de otros niños y su precocidad (aprendió álgebra y cálculo por sí mismo en los libros de texto de ingeniería de su padre) lo ayudarían a convertirse en un solitario de por vida.

Después de que la familia se mudara a Bristol en 1941, Higgs fue enviado a la escuela secundaria en Cotham, la misma escuela a la que asistió el físico ganador del Premio Nobel Paul Dirac tres décadas antes. Ambos aprendieron física del mismo profesor. Influenciado por la opinión de su padre de que «Oxbridge era el lugar donde los hijos de los ricos ociosos iban a perder el tiempo y el de sus tutores», Higgs no se postuló para Oxford o Cambridge y aceptó una oferta del King’s College de Londres. Posteriormente, quiso dedicarse a la física teórica, pero le dijeron, erróneamente, que la investigación sobre las partículas elementales estaba en un callejón sin salida, por lo que decidió estudiar los espectros de las moléculas helicoidales para su doctorado. . Su oficina estaba a unas cuatro puertas del laboratorio de la cristalógrafa de rayos X Rosalind Franklin, cuya investigación contribuiría al descubrimiento en 1953 de la estructura de otra molécula helicoidal: el ADN. No fue hasta 1955, cuando se trasladó a la Universidad de Edimburgo, que empezó a trabajar en la teoría cuántica de campos. Tras un breve paso por Londres, regresó, pasando el resto de su carrera en la capital escocesa.

La historia del bosón de Higgs comienza, inesperadamente, con la teoría de los superconductores. Durante la década de 1950, los físicos demostraron cómo, a temperaturas muy bajas, los electrones pueden acoplarse. Estos “pares de Cooper” se empujan entre sí, y esto es lo que permite que las corrientes fluyan a través del superconductor sin ninguna resistencia. Una consecuencia es que los fotones, partículas de luz que normalmente no tienen masa, en realidad ganan masa a través de un campo generado por la interacción entre los pares de Cooper y su entorno.

Close documenta meticulosamente cómo estas ideas llevaron a Higgs a la idea de que las partículas elementales como los quarks o los electrones también pueden adquirir masa a través de interacciones con un campo ubicuo. Higgs describió esto en dos artículos innovadores en 1964. Fueron unas tres semanas de trabajo. «El trabajo era bastante pequeño», recordó más tarde, «y me sorprendieron las consecuencias». Poco después, descubriría que al menos otros cinco científicos habían llegado a conclusiones similares casi simultáneamente. Entre ellos estaba el físico teórico belga François Englert, con quien compartiría el Premio Nobel de 2013 en un tercer trabajo, para determinar cómo este bosón podría descomponerse rápidamente en partículas más ligeras. Este último logro proporcionó una especie de huella dactilar que los experimentadores podían buscar, lo que provocó la búsqueda de décadas.

Peter Higgs en su casa de Edimburgo, Escocia, en 2007.Peter Higgs fotografiado en su casa en Edimburgo, Escocia, en 2007. Fotografía: Murdo Macleod/libromundo

Después de sus ideas de la década de 1960, Higgs no hizo más trabajo para desarrollar su teoría. «Me convertí en un espectador», le dijo a Close. Su enfoque cambió a la política académica y la campaña por el desarme nuclear. Conoció a su futura esposa Jody Williamson en una reunión de la CND en el club de personal universitario en 1960, aunque se separaron 12 años después.

El descubrimiento del bosón de Higgs fue un glorioso respaldo al modelo estándar, la mejor descripción de los físicos del mundo subatómico. Sin embargo, desde ese emocionante día en Ginebra, la falta de un objetivo claro ha dejado a los científicos sintiéndose sin timón, dice Close. Los físicos saben que el modelo estándar no puede ser la última palabra. Queda mucho por explicar, incluida, por ejemplo, la naturaleza de la «materia oscura» invisible que se cree que representa la gran mayoría de toda la materia del universo.

Y luego ? Quizás el Gran Colisionador de Hadrones detecte algo antes de que se cierre a fines de la década de 2030, una desviación de las predicciones del Modelo Estándar que podría indicar que la nueva y emocionante física está justo en el horizonte. La otra posibilidad, más deprimente, es que el descubrimiento puesto en marcha por el escurridizo Higgs no quedará obsoleto hasta dentro de muchas décadas.

Escurridizo: Cómo Peter Higgs resolvió el misterio de la masa por Frank Close es publicado por Allen Lane (£ 25). Para apoyar a libromundo y The Observer, solicite su copia en guardianbookshop.com. Se pueden aplicar cargos de envío.

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