Tenía que estar un lunes a las 10:30 de la mañana en el departamento de Física teórica de la Universidad de Oxford. La cita era con sir Christopher Llewellyn Smith, en ese entonces destacado miembro de dicho departamento y más tarde director del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN), bajo cuyo mandato se aprobó la construcción del acelerador de partículas subatómicas más poderoso hasta ahora construido, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Debía trasladarme desde Cambridge, llegar a la estación Victoria de Londres, cambiar de tren allí mismo y caminar hasta Banbury Road, por lo cual tuve que madrugar. Pero llegué media hora más temprano de lo acordado, cosa no muy bien vista. Nunca muy temprano, nunca tarde. Aun así, me apersoné y pregunté por él. La recepcionista me dijo que estaba en una sesión, pero que si gustaba, podía esperar en el cuarto del café.
Allá fui. Cuando abrí la puerta el murmullo animado de quienes se encontraban adentro desapareció de golpe. Un desconocido con una camiseta negra y en el pecho la palabra Alba (Escocia en gaélico), el cabello trenzado y una mochila en la espalda, preguntaba por el susodicho. “Está entrando”, dijo alguno de los investigadores. Me presenté y me disculpé por haber llegado antes de lo previsto. Llewellyn Smith no le dio importancia. Acababa de llevarse a cabo un coloquio sobre la ruptura de la simetría, me aclaró, y los participantes deseaban la ansiada pausa cafetera. Me invitó a acompañarlo. Nos acercamos a algunos de los participantes, entre ellos Peter Higgs (Newcastle upon Tyne, 1929), profesor de Física teórica de la Universidad de Edimburgo. Noté que a este último le hizo gracia mi camiseta.
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Fue él quien me explicó que una ruptura de la simetría provocó que aparecieran partículas masivas en el Universo, como los quarks, mientras que otras solo son energía sin masa, como los fotones. Y no se conocían las causas de ello. Entonces entraron al quite los teóricos. ¿En qué dirección debían ir los experimentalistas, qué debían buscar?, le pregunté.
Higgs respondió de manera enfática que los límites de los aceleradores a fines del siglo XX estaban muy lejos de la región donde debía aparecer “algo”, un campo que permeara el espacio y permitiera la producción de partículas intermediarias, la cuales interactuarían con otras para producir cuerpos con masa. Los primeros bosones (W+, W- y Z0) se descubrieron en 1983, en los experimentos UA1 y UA2 de CERN. Tuvieron que esperar varias décadas más a que se construyera el Gran Colisionador de Hadrones a fin de comprobar si había otra cosa.
Aquella mañana en Oxford le pregunté a Higgs si creía que, en el caso de llegarse a descubrir dicho bosón, el cuadro quedaría completo. “De alguna manera”, respondió, “pero antes hay que descubrirlo. Luego empezará otro juego”. ¿Y si no hay nada más allá?, insistí. “Nos dedicaremos a vender camisetas en las faldas del castillo de Edimburgo, como la que usted trae puesta”.
Años más tarde volví a encontrarme con él en la capital escocesa. Descubrí que le interesaba la literatura. Me habló de su gusto por Samuel Johnson, maestro del aforismo. Apreciaba sobre todo su desdén por la vanidad. En 1749 Johnson publicó un poema, The Vanity of Human Wishes, en el que invita al lector a no dejarse llevar por los sentimientos fútiles, ni obsesionarse en conseguir a toda costa la fama y la felicidad. “Ser vanidoso implica estar vacío”, me aseveró Higgs citando a Johnson, “conduce a una felicidad estéril, lo vuelve a uno orgulloso sin remedio”. “Manténte alejado del fingimiento”, sentenció el escritor del siglo XVIII. Higgs sabía bien a lo que éste se refería, pues pasaron más de 50 años antes de que se descubriera la partícula que le dio el Nobel. Muchos dudaron incluso que alguna vez llegara a descubrirse; él y sus colegas fueron objeto de sospechas y burlas.
Desde un principio Higgs fue un incansable promotor de sus ideas, siempre reconociendo el esfuerzo de los colegas. “Hasta ese momento éramos un puñado de pajaritos cantores, pero nada más”, me aseguró volviendo a citar a Johnson. De hecho, el mecanismo por el que obtuvieron el Nobel Robert Brout, François Englert y Peter Higgs se llama BEH, pues fueron primero el neoyorquino Brout y el belga Englert quienes pronosticaron en 1964 de qué se trataba el asunto: o bien de una partícula fundamental, o quizás algo que surgía de manera espontánea, es decir, dinámica. Un mes más tarde Higgs publicó su versión en términos casi puramente matemáticos, apostando por una partícula. El trabajo indica cómo cierto tipo de transformaciones entre las partículas (decaimiento beta) es mucho más débil que la fuerza electromagnética, pero también puede inferirse que debería existir un tipo distinto de partículas con su propio mecanismo, las cuales explicarían el misterio.
Finalmente, en julio de 2012 se descubrió el escurridizo bosón en los detectores ATLAS y CMS del CERN gracias a la aceleración de partículas alcanzada por el LHC. Tanto David Charlton, líder de ATLAS, como Joe Incandela de CMS, así como el director general en ese entonces, Rolf Heuer, me confirmaron aquella ocasión que si bien se trataba de un bosón más ligero de lo que se esperaba, era sin duda de “uno de la familia”.
“De acuerdo al Modelo Estándar”, me ilustró Higgs, “los quarks no andan libres, los acompañan los leptones y los bosones de norma o intermediarios, que durante muchos años fueron necesarios desde el punto de vista teórico para mantener la coherencia del Modelo Estándar. Con el descubrimiento de este bosón el cuadro quedó completo. O casi. Entre los bosones se incluye los fotones, que sirven de intermediarios en la emisión de luz. Esta familia de partículas nos remite a uno de los fundamentos conceptuales de esta ciencia experimental: la simetría y la idea de invariancia”.
¿Qué significa?, pregunté. “Cuando hablamos de un patrón simétrico queremos decir que su forma no cambiará si la invertimos o si la reflejamos en un espejo”, repuso Higgs. “En cada caso podemos definir aquellas operaciones respecto de las cuales la forma es simétrica. Así, un rectángulo es simétrico con respecto a una rotación de 1800 alrededor de su centro. Los físicos hemos extendido este concepto más allá de su ámbito geométrico, pues pensamos que es posible mantener intactas las leyes de la naturaleza si se aplican determinadas operaciones traídas del reino de las matemáticas. En consecuencia, podemos afirmar que casi todas las leyes de la conservación responden a cierta simetría elemental, esto es, a un principio de invariancia”.
Investigadores teóricos de CERN, como John Ellis, Luis Álvarez Gaumé y Álvaro de Rújula, me han confesado que no hay periodo más emocionante en la ciencia que aquél en el que, después de décadas de estancamiento y desconcierto, una serie de datos y hechos fenomenológicos, en principio inconexos, se enlazan con alguna enigmática idea y terminan provocando un espectacular vuelco en nuestro conocimiento de la naturaleza. ¿Cuál era este enigma? “Descubrir las causas últimas, en el interior del átomo, por las que hay cuerpos masivos, desde virus hasta cúmulos de galaxias”, opinó Peter Higgs. “Entender las razones por las que entidades como los quarks sí tienen masa y, en cambio, los fotones no y solo son energía”.
Finalmente se acumuló el suficiente número de eventos para determinar la existencia de dicho bosón. Como me explicó Higgs, “la resistencia de los cuerpos en movimiento, su masa, proviene de un campo que llena todo el espacio y que se manifiesta en forma de una partícula bosónica”. El bosón de Higgs surge cuando gluones provenientes de los protones que interactúan se funden a fin de producir un quark top, que es muy pesado y no llega a ser factible, pues permanece en un estado virtual y desaparece enseguida en un proceso de aniquilación que da lugar a la partícula tan buscada. Esta dura 10-21 segundos y, a su vez, desaparece para dar lugar a fotones o a dos bosones Z, los cuales también decaen en leptones, por ejemplo, muones.
“Visto de una manera”, añadió Higgs, “el Modelo Estándar predice que todas las partículas deberían carecer de masa, cosa que contradice lo que observamos a nuestro alrededor. Entonces los teóricos pensamos que habría por ahí un campo y una partícula que provocan la aparición de los cuerpos masivos”. Como se dijo antes, cuando se corroboró la existencia del mecanismo de Higgs causó sorpresa que esta partícula escurridiza fuese tan liviana, pues su interacción con otras que predice dicho Modelo Estándar tiende a hacera más pesada. Una explicación sería que hay partículas súper simétricas, las cuales tendrían sus propias masas, de manera independiente a su interacción con las del Modelo Estándar. Sin embargo, nada de esto ha sido verificado aún.
El 4 de julio de 2012 se llevó a cabo en el auditorio del CERN un acto de celebración, luego del anuncio oficial del descubrimiento. Ese día Higgs, quien seguía entregado a la enseñanza de la física teórica, me habló de Robert Brout, cuyo deceso se había producido un año antes. Lo recordaba como una persona muy astuta, con una enorme experiencia en mecánica estadística, lo cual sabía combinar con su poderosa capacidad de intuición en el momento de resolver un problema físico. Al igual que François Englert, contribuyó a aterrizar ciertas ideas un tanto esotéricas de la mecánica cuántica que todavía se ventilaban en los años de 1960.
Aquella mañana en Ginebra, Higgs seguía siendo el mismo hombre emotivo que conocí años atrás, si bien se notaba cansado, tal vez un tanto melancólico. No obstante, junto con Englert disfrutó el momento y se emocionó hasta las lágrimas mientras los aplausos se prolongaron durante varios minutos. “Después de todo”, me dijo, “significa el triunfo de los pacientes pajaritos cantores, tanto los teóricos como los experimentales”.
AQ