Misterios de la Existencia

El bosón de Higgs II

Decíamos ayer que la "materia" de los tres quarks que forman un protón o un neutrón representa solo un 1% de la masa mientras el 99% restante se debe a la energía de enlace necesaria para mantener los tres quarks unidos. Pues bien, ese resto del 1% que quizá imaginamos como el remanente de materia, tampoco es una "cosa".

El modelo estándar trata a las partículas como puntos indivisibles. Es decir, con volumen cero, sin tamaño. No tiene sentido que contengan "materia". Incluso hay partículas iguales en todo, hasta en el espacio que ocupan (ninguno) pero con masas muy distintas. Esto resulta extraño porque seguimos pensando en las partículas como pequeñas bolitas rellenas de materia. Pero en la realidad no se parecen en nada a esa figura. Más bien se parecen al tembleque de un flan o a la agitación de la clara de un huevo. Son fluctuaciones raras en los campos cuánticos que inundan el universo (quizá, en definitiva, el universo no sea más que un inmenso flan).

Existen incluso partículas sin masa, como el fotón. Por eso es mejor imaginar la masa como una cualidad de un objeto que tiene determinados efectos, al igual que la carga eléctrica también es considerada como una propiedad que provoca repulsiones y atracciones. Por tanto, que un cuerpo tenga mucha masa quiere decir que abunda en esa propiedad y sus efectos son más acusados. ¿Pero qué efectos son y y por qué se producen, debido a qué reacciones? Recordemos que la carga eléctrica de un electrón reacciona ante la presencia de otro, repeliéndolo, o ante un protón, atrayéndolo.

La inercia es un efecto de esa propiedad llamada masa que tienen los cuerpos y el bosón de Higgs tiene mucho que ver en que esa inercia se manifieste. La teoría dice que existe un campo de Higgs por todo el universo con su partícula asociada, el bosón de Higgs. Los efectos ese campo no son como los del campo eléctrico, magnético o gravitatorio, no se manifiestan atrayendo o repeliendo nada, sino dificultando que las cosas avancen o se frenen. Quizá puede servir pensar en una hormiga avanzando por un papel de lija de grano grueso.

Parece pues que algunas partículas son más sensibles a ese campo que otras e interaccionan más con su partícula asociada, el bosón de Higgs. El fotón por ejemplo, de masa nula, lo atraviesa sin notarlo, el quark arriba reacciona discretamente con él y al quark cima le afecta 75.000 veces más que al quark arriba.

Según Higgs, que algo tenga masa significa que interactúa con ese campo a través de su bosón. Por supuesto aquí estamos hablando de partículas, no de cuerpos macroscópicos. En estos también actúa el campo de Higgs, pero la inercia depende asimismo del número de partículas que tengan, de su densidad, etc. Un elefante no tiene la misma cantidad de partículas que un balón de fútbol.

Por tanto, las partículas que sienten poco el campo de Higgs tienen poca masa, se necesita muy poca fuerza para acelerarlas o frenarlas y viceversa: hay que hacer mucha fuerza para mover una partícula muy sensible al campo de Higgs. Esto nos da una idea distinta de lo que es la masa, pero no nos ayuda mucho, ya que solo desplazamos la pregunta básica a esta otra: ¿Por qué unas partículas sienten más el campo de Higgs que otras? Por ahora no lo sabemos.