lunes, 2 de diciembre de 2013

¿El bosón de Anderson, Brout, Englert, Guralnik, Hagen, Higgs, Kibble y t Hooft?

mejor llamémosle la párticula de Dios

Higgs sacándole el polvo a su Bosón

Estimados Amigos

Hoy llegamos a las mil una entradas y compartimos con ustedes una interesante entrevista al premio Nobel de Física Peter Higgs y le damos la bienvenida a nuestro nuevo compañero Ángel Zafra el redactor de la introducción a esta entrevista. Aprovechamos esta tribuna para agradecer publicamente el aporte de Ángel a este blog.

Deseamos disfruten de la entrada

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"El Bosón de Higgs es el responsable de que las partículas adquieran masa" . No entenderemos esta frase si concebimos la masa de un objeto como algo sagrado, un ente absoluto al modo de los antiguos filósofos griegos, que se tiene o no se tiene. Pero la masa no es mas que una característica de la realidad. Algo que, a decir de la hipótesis de Peter Higgs, la materia adquiere al interaccionar con un campo que inunda todo el universo. Pero ¿como estamos seguros de que ese campo existe?. Todo campo tiene una partícula asociada. En este caso la partícula es el Bosón de Higgs. Verificar su existencia es parte de la comprobación de la Hipótesis de Higgs. ¿Lo ha comprendido? No se preocupe. Ya lo dijo Richard Feynman: "Si alguien dice que ha comprendido la mecánica cuántica, es que no ha entendido nada".

Paul Dirac

Se suele hablar del poco reconocimiento de los investigadores en nuestra sociedad, especialmente comparado con otros profesionales como artistas o deportistas, por no hablar de políticos que tal vez no lo merezcan tanto. Paul Dirac, por ejemplo, fue uno de los pioneros de la mecánica cuántica a principios del siglo XX. Su muerte, en 1984, no mereció mas atención, en el diario español El Pais, que una necrología del tamaño de una tarjeta de crédito. (lo recuerdo porque alguien la recortó y la colocó en el tablón de anuncios de la facultad, para indignación/cachondeo de los estudiantes de Física). Si en algún momento Peter Higgs también lamentó esta falta de atención de la sociedad, esta visto que hay que tener cuidad con lo se desea. El ganador del premio Nobel de física, Príncipe de Asturias y otros reconocimientos suficientes como para llenar una pared de un salón de tamaño medio, dice con humor que su famosa partícula "le ha arruinado la vida". Y posiblemente sienta algo de desazón por el hecho de que una parte importante de esta fama se deba, mas que a la importancia de su trabajo, al popular mote de "partícula de Dios" que a otro premio Nobel, Leon Lederman, se le ocurrió poner a su hipotética partícula. El propio Lederman explica, medio en broma, que para su libro "La partícula de Dios: Si el universo es la respuesta, ¿Cual es la pregunta?" inicialmente pensó en llamarla "The Goddamn Particle" (La maldita partícula) por lo difícil que era detectarla. Pero que al editor le pareció mejor "The God Particle", y de todas formas, tampoco le parecía mal llamarla así por su importancia en la comprensión del universo. Digamos de pasada que este nombre ha provocado cierta hinchazón de vena de la frente a mas de un comentarista de internet y a más de un tertuliano televisivo. Cuando se construyó el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), con el objetivo principal de detectar la elusiva partícula y, en septiembre del año 2008 se intentó sin éxito arrancarlo, el moderador de una tertulia televisiva de ámbito nacional en España no tuvo reparo en decir, muy serio, que "aquello era lo que pasaba cuando se intentaba jugar a Dios". El LHC finalmente pudo ponerse en marcha (sin destruir el Universo, lo cual está muy bien) y en 2012 confirmó la existencia de la partícula. Higgs ganó aún mas reconocimiento y ahora, aunque agradecido, se lamenta de los inconvenientes de llevar una vida de famoso.

Vista aerea del LHC y alguna de las partes que lo componen

Ángel D. Zafra. Licenciado en Ciencias Físicas en 1988

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Peter Higgs: "El bosón me ha arruinado la vida"

20/10/2013

Fernando Goitia

XL Semanal

Medio siglo de espera y el sentido del humor, intacto. A sus 84 años, este físico británico acaba de hacer carambola: ganar el Nobel y el Príncipe de Asturias por una teoría, la del bosón de Higgs, que enunció hace casi 50 años. Honrado por los reconocimientos, bromea con que el estatus de celebridad lo pilla ya un poco mayor. El hombre del año recibe a 'XL Semanal' en su refugio escocés para su entrevista más personal.

Durante casi medio siglo, Peter Higgs llevó una vida de lo más tranquila inmerso en el mundo liliputiense de las partículas subatómicas. En 1964, este físico británico predijo la existencia del hoy archiconocido bosón de Higgs, un descubrimiento que desató toda una revolución en el mundo de la ciencia.

Hasta hace algo más de un año, sin embargo, cuando el gran colisionador de hadrones una máquina colosal instalada en el subsuelo del CERN, en Ginebra certificó las teorías de Higgs, el científico nacido en Newcastle no se había visto jamás en la tesitura de esquivar nubes de fotógrafos. A sus 84 años se muestra incómodo con su inesperada popularidad y huye siempre que puede de las entrevistas. Después de mucho insistir, el flamante Nobel de Física y Príncipe de Asturias [ambos premios, compartidos con el belga François Englert] recibió a XL Semanal en el salón Kelvin de la Royal Society de Edimburgo, de la que es miembro desde hace 40 años, como ya lo fueran Adam Smith, Benjamin Franklin, James Maxwell o Walter Scott. Rodeado de retratos ilustres, incluido uno suyo, Higgs se muestra locuaz y mordaz, exhibiendo afiladas dotes para el sarcasmo, mientras rememora los episodios más agitados de su vida: la guerra, el rechazo de sus colegas a aceptar la existencia de una partícula sin la cual nada existiría, su lucha por convencerlos, las servidumbres de la fama y apuntes sobre físicos como Stephen Hawking o Leon Lederman, el Nobel que bautizó su bosón como 'la partícula de Dios'.

Un joven Peter Higgs

XLSemanal. ¿No se le hace raro decir «bosón de Higgs» o «mi bosón»?

Peter Higgs. Un poco raro sí que es [se ríe], como si fuera de mi propiedad, pero no fui yo quien le puso ese nombre. Nunca me preocupó ese asunto. Supongo que se quedará así hasta que alguien lo cambie por una letra griega o similar.

XL. ¿Se le ocurre alguna definición accesible para todos los públicos?

P.H. Cada vez que lo intento, nadie entiende la fórmula alternativa que ofrezco [se ríe]. Para quien jamás se ha acercado a la física, como la mayor parte de la gente, es casi imposible entenderlo.

XL. ¿Tan a menudo habla con personas que asienten con la cabeza sin entender la mitad de lo que dice?

P.H. [Se ríe]. Supongo que es inevitable... ¿Le pasa a usted?

XL. Mentiría si le digo que soy un experto en física...

P.H. Bueno, yo también entiendo cada vez menos. Cuando trato con los físicos jóvenes, muchas veces me pierdo.

Nosotros ya compramos nuestra figura de acción de Peter Higgs ¿y ustedes?

XL. Para ser algo que nadie entiende, se le ha dado una importancia tremenda, ¿no?

P.H. Me sorprende toda la excitación pública que siguió al hallazgo, aunque me agrada que se le dé por fin tanta importancia.

XL. Sé que no le agrada la denominación 'la partícula de Dios', término popular con que se conoce a su bosón...

P.H. Desde luego, y tampoco fui yo quien se lo puso. Digamos que, para llegar al público, algunos físicos toman atajos que acaban resultando incompletos. Procuro que eso no me pase.

XL. En todo caso, ¿no cree que ese nombre puede ser la causa de que este hallazgo haya tenido tanto impacto?

P.H. No sería sorprendente. El interés del público por la estructura profunda de la materia, el origen del universo y demás guarda siempre un fuerte componente religioso. Si no estás acostumbrado a pensar y a profundizar en este tipo de cuestiones, la religión te da una respuesta fácil. Un atajo. Cuando se mezcla física y religión, el resultado es pésima física y también, supongo, pésima teología.

Leon Max Lederman

XL. El Nobel Leon Lederman acuñó lo de 'la partícula de Dios' en 1992. ¿Han discutido alguna vez al respecto?

P.H. No lo veo desde 1987, antes de que se le ocurriera el nombrecito. Por cierto, acaba de publicar otro libro: Beyond the God particle ['Más allá de la partícula de Dios']. ¡Insistiendo, como ve! [ríe]. Lederman tiene 91 años: ¿de verdad se puede escribir libros a esa edad?

XL. ¿Le ha cambiado mucho la vida el anuncio del bosón?

P.H. Sí, al encontrar el bosón este, el gran colisionador de hadrones me ha arruinado la vida [se ríe]. No, en serio, me siento muy honrado, aunque a mi edad, quién lo diría, tenga que atravesar nubes de paparazis y usar puertas secundarias para entrar en algunos lugares. La lluvia de peticiones de entrevistas es abrumadora. Es difícil llevar una vida tranquila.

XL. Tenía 35 años cuando enunció su teoría. ¿Son sus recuerdos de aquella época los más intensos de su vida?

P.H. Sin duda. Mucho más vivos que los de cualquier otra etapa de mi vida.

XL. Y en 1964, ¿algún periodista le solicitó una entrevista?

P.H. Nadie se enteró [se ríe], salvo los físicos teóricos, claro. Y, aun así, costó convencerlos, ya que fue una teoría formulada de manera muy novedosa. Hasta 1971 hubo que hacer muchas aportaciones, como las de Steven Weinberg [Nobel de Física en 1979], para mostrar que era viable.

Nada como un pizarron tradicional y... las alergias subsecuentes. 30 de Mayo de 2008

XL. Una revista científica rechazó en 1964 un artículo donde desarrollaba la teoría...

P.H. Sí, fue el segundo que escribí. Primero envié uno muy breve con la formulación matemática que sustentaba el hallazgo, que publicaron enseguida, aunque nadie pareció enterarse [ríe]. Pocas semanas después, era septiembre, envié otro a la misma revista explicando cómo funcionaría la teoría... y fue rechazado. Me pareció una locura, ya que el primero se centraba en un aspecto matemático y este mostraba física en potencia.

XL. ¿Cómo lo justificaron?

P.H. Fue de lo más insultante. Me dijeron que aquello «no parecía tener una relevancia especial para la física». El editor, que dependía del CERN paradójico, ¿no cree?, me sugirió que, si desarrollaba esas ideas con más detalle, quizá publicara algo. El caso es que sí que alargué el artículo, que era de verdad corto, menos de un folio, subrayando la existencia de esta partícula conocida hoy como bosón de Higgs, y lo envié a otra publicación en los Estados Unidos, en la que me lo aceptaron.

XL. Resultó que había varios físicos trabajando, ignorantes de los avances ajenos, en ese mismo mecanismo. ¿Coincidencia?

P.H. Para mí fue una sorpresa, desde luego, ver que Robert Brout y Francois Englert habían anunciado el mecanismo para generar masa en agosto, pocas semanas antes que yo. Y en noviembre el grupo de Tom Kibble, Gerald Guralnik y Carl Richard Hagen publicó otra contribución. Luego, alrededor de 1972, se me dio todo el crédito por el descubrimiento. Entre el nombre y ahora el Nobel es normal que los del grupo de Kibble sientan que su contribución ha sido ignorada con frecuencia.

XL. ¿Cómo se puso a buscar?

P.H. La motivación provino de un trabajo anterior, en 1960, del físico Yoichiro Nambu, Nobel en 2008. Él propuso una teoría, que no llegó a completar, donde le aparecían unas partículas sin masa. Ese fue el problema que me interesó. Así que me senté a pensar en ello y descubrí cómo hacer que se hicieran masivas. Era exactamente lo mismo que Brout y Englert habían obtenido por un camino algo diferente al mío.

XL. Ha dicho que a muchos físicos les costó aceptar su teoría. ¿Qué hizo al respecto?

P.H. En 1966 di dos conferencias claves en Princeton y Harvard. Me había tomado un año sabático después de formular mi teoría y escribí un artículo más extenso. Una de las copias llegó al Institute of Advance Studies de Princeton [antiguo centro de trabajo de Albert Einstein] y recibí una invitación para presentar mis ideas. Fui allí el 15 de marzo de 1966.

XL. ¡Qué precisión!

P.H. Lo recuerdo porque un día antes Correos lanzó un sello de Einstein en su serie de prominentes americanos [se ríe a carcajadas; Einstein era alemán]. El caso es que me recibió una audiencia convencida de que mi teoría tenía que estar equivocada, aunque en el debate posterior acabé por convencerlos de mi propuesta. Poco después fui a Harvard. Según me dijeron después, alguno de los científicos que vinieron a escucharme me consideraba un idiota [se ríe]. Me bombardearon a preguntas, algunas de ellas muy útiles, de hecho, y al final del seminario me dije: «Creo que he ganado».

XL. Pero debieron pasar otros cinco años hasta que su teoría fue aceptada...

P.H. Sí, mi triunfo en Princeton y Harvard no tuvo consecuencias. Desperté el interés de mis colegas, pero más en plan: «Sí, muy interesante, pero ¿qué hacemos con esto?». Al año siguiente, Weinberg, que no había asistido a mis seminarios, explicó al mundo cuál era la verdadera utilidad de mi teoría, pero no fue hasta 1971 cuando Gerard t Hooft [Nobel en 1999] consiguió hacerla posible.

XL. A partir de ahí, los físicos se volvieron locos por probar su teoría. ¿Pensó que se comprobaría algún día?

P.H. Era algo inimaginable. El avance para construir los colisionadores de partículas es algo increíble para un físico de los años sesenta. Si hubiera dicho que en menos de 50 años iba a ser posible, me habrían tomado por loco.

Stephen Hawking

XL. Stephen Hawking apostó cien dólares hace una década a que el bosón nunca sería descubierto. ¿Pensaba usted lo mismo hace diez años?

P.H. ¿Lo mismo que Stephen Hawking? No, no. Estaba totalmente en desacuerdo. Cuando supe de ese comentario, pensé: «Me temo que los cálculos del señor Hawking no son lo suficientemente buenos». No creo que Stephen conociera lo bastante sobre física de partículas relacionada con la teoría del mecanismo de Higgs como para opinar si el bosón podía existir o no. En todo caso perdió los cien dólares que se jugó con el físico Gordon Kane [se ríe].

XL. El año pasado propuso su nombre para el Nobel...

P.H. Sí, hubo rumores, pero no pasó nada.

XL. A veces da la impresión de que a nadie le obsesiona tanto este galardón como a los físicos. ¿Es así?

P.H. ¿Eso parece? Bueno, es el mayor reconocimiento. Un gran honor.

XL. ¿Y en su caso?

P.H. Yo sé que he sido nominado alguna que otra vez, así que he tenido tiempo para hacerme a la idea. Desde hace años, octubre siempre ha conllevado cierta agitación. Ya le digo que es un gran honor, pero nunca pude evitar pensar en todos los compromisos que lleva consigo.

XL. ¿Y usted qué ha hecho desde 1971?

P.H. Digamos que me quedé atrás. Comenzaba a resultarme difícil seguir al día con toda la maquinaria matemática de la teoría. Después, a mediados de los setenta, me dediqué a la supersimetría, que podría ser el marco teórico correcto de la siguiente serie de experimentos en el gran colisionador de hadrones, interesados en conexiones cosmológicas. Yo ya me estaba haciendo demasiado mayor para este juego.

Como buen obrero Peter Higgs toma muy en serio las medidas de seguridad. Siempre llevar el casco puesto, uno nunca sabe cuando puede caerle un Bosón encima.

XL. ¿Me está diciendo que ser físico teórico es un trabajo muy duro?

P.H. No sudas mucho [ríe], pero sí es duro. Pasas mucho tiempo pensando, calculando, revisando... Llega una edad en que tu capacidad no es suficiente. En mi caso fue a los 50. Tras luchar con la supersimetría, vi que todo el que hacía cosas relevantes en física era 30 años más joven que yo. Ellos traían nuevas visiones matemáticas que me esforzaba por absorber. Desistí y, en 1979, me concentré en la enseñanza.

XL. ¿Enlaza este descubrimiento con Newton, Maxwell, Einstein o Planck?

P.H. En la cadena de revelaciones de la historia de la física es exagerado equiparar las leyes de Newton, el campo electromagnético, la teoría de la relatividad o la mecánica cuántica, revoluciones absolutas, con el mecanismo que lleva mi nombre.

XL. Pero explica la masa, la materia; una de las grandes cuestiones de la física...

P.H. Pero no es un cambio tan radical como aquellas; no inaugura una nueva disciplina, por ejemplo.

Una vista del interior del Gran colisionador de Hadrones

XL. ¿Ha visto el bosón?

P.H. ¡Verlo! No se ve, lo detectan las máquinas del CERN. ¿Sabe lo que es un zeptosegundo? En un segundo hay mil trillones. Es la vida media del bosón.

XL. Y cuando uno busca partículas, campos, masas, ¿llega a imaginar cómo serán todos esos elementos?

P.H. No pienso en cómo será un bosón, un fermión o un campo donde las partículas elementales deambulan a la velocidad de la luz en busca de algo que las dote de masa. Llegas a conclusiones a través de la física y de las matemáticas, de las que se deriva una teoría; como una especie de Lego intelectual.

XL. En todo caso suena misterioso, como si de su pizarra brotara una ley que modifica la forma en que entendemos el mundo...

P.H. Supongo que desde fuera se ve todo más romántico [se ríe], pero sí, es emocionante saber que has encontrado algo nuevo.

XL. ¿Ya de niño pensaba en el funcionamiento del universo?

P.H. Con diez años, eso no me preocupaba mucho. Si miraba al cielo, era para ver las bombas que caían sobre Bristol [se ríe]. Mi padre era ingeniero eléctrico, trabajaba para la BBC y, al empezar la guerra, la emisora consideró que Bristol era más seguro que Londres y trasladaron buena parte de la organización. Cuando llegamos, el centro medieval de la ciudad ya había sido arrasado por los alemanes. La BBC no tuvo mucho ojo que digamos. Pero tuvimos suerte, no nos ocurrió nada más allá de salir corriendo de casa cuando caían las bombas.

Max Born

XL. ¿De dónde le vino su interés por la física?

P.H. Al empezar la secundaria, disfrutaba mucho con las matemáticas, pero las clases de física no me parecían muy inspiradoras. En el panel de honor del colegio, sin embargo, me atrajo poderosamente el nombre y los logros de un exalumno: Paul Dirac [Nobel en 1933]. Leer a Dirac me llevó más allá de lo que contaban en clase, a la estructura de la materia, y al acabar el instituto decidí convertirme en físico teórico.

XL. ¿Con 17 años ya entendía la mecánica cuántica?

P.H. Más o menos; también había leído a Max Born [Nobel en 1954]. Un poco, sí.

XL. ¿Cómo acabó en Escocia?

P.H. Vine aquí por primera vez con 20 años, haciendo autostop hasta las Highlands. Me enamoré de la ciudad. No tenía motivaciones profesionales para quedarme, pero al año de obtener mi doctorado en el Kings College de Londres, en 1954, conseguí una beca de dos años aquí, donde acababa de instalarse Nicholas Kemmer, llegado de Cambridge, que era el hombre con quien todos queríamos trabajar. Después volví a Londres y regresé, ya como catedrático en Física Teórica, en 1960. Ahí empecé a interesarme por el trabajo de Yoichiro Nambu.

La Shepherd's House del Kings College de Londres

XL. ¿Qué le hizo elegir el King's College? Cambridge y Oxford tenían más prestigio en física de partículas, ¿no?

P.H. Fue una decisión familiar. En casa pensábamos que estas eran universidades donde iban los hijos de los ricos ociosos a malgastar su tiempo, el de sus profesores y el de sus compañeros. Ahora creo que es una imagen injusta, un efecto colateral del éxito de la novela Retorno a Brideshead.

XL. A finales de los cincuenta hizo activismo por el desarme nuclear. ¿Cuánto le duró?

P.H. Sí, aún vivía en Londres y me junté con un grupo de científicos implicados en aportar evidencias contra el uso del armamento nuclear. Lo dejé cuando comenzaron a combatir también el empleo del átomo para uso civil. Me pareció un gran error.

XL. Y aparte de la física, ¿tiene otras pasiones?

P.H. La música clásica.

El bosón de todos. Higgs tenía 35 años cuando anunció su hallazgo, si bien su teoría no se concluyó hasta 1971 con aportaciones de varios físicos. Por eso, él lo llama bosón ABEGHHKtH [Anderson, Brout, Englert, Guralnik, Hagen, Higgs, Kibble y t Hooft], incluyendo así a todos los que aportaron algo al descubrimiento.