Mientras Peter Higgs y François Englert recogían en Estocolmo su Nobel de Física por haber predicho al milímetro el bosón de Higgs –un hallazgo esperado desde hacía medio siglo– y comían en el banquete de gala, cientos de físicos, ingenieros y operarios en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) seguían preparándose para una batalla mucho más dura que encontrar el bosón.
En estos momentos la gran máquina está parada, mientras se hacen los trabajos de arreglar 10.000 conexiones entre imanes y otras tareas, que permitirán que el mayor acelerador de partículas del mundo funcione al doble de potencia en 2015. Por ahora, nadie sabe qué verán los detectores del LHC funcionando a esa energía porque nunca otra máquina la ha alcanzado. La mayor esperanza es lograr un descubrimiento que abra una nueva era en la física.
“Es muy deprimente”, reconoce Luis Álvarez-Gaumé, un veterano físico español en el CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas Elementales) que no esconde su decepción ante el panorama actual. Según este experto, haber descubierto el higgs es el peor de los escenarios posibles porque deja a la física de partículas enclaustrada en lo ya conocido, sin acceso a nada desconcertante que pueda llevar a un cambio de paradigma equiparable a la relatividad de Einstein. “El higgs es una maldición para nosotros”, clama el teórico.
A pesar de su importancia, el bosón de Higgs es más de lo mismo. La producción de esta partícula en el LHC ha sido la comprobación definitiva del Modelo Estándar, una teoría que se empezó a construir a principios de los 60 y que describe el comportamiento de las partículas elementales que componen el mundo visible. El bosón era la última pieza que faltaba para clavar el modelo y, por ahora, los higgs producidos en el LHC son exactamente iguales a los que Higgs, Englert y otros teóricos predijeron a mediados de los 60.
El bosón y el modelo estándar contribuyen a explicar el 4% del universo, el que compone las estrellas, la Tierra, los átomos que forman nuestros cuerpos, todo lo visible, pero nada del 96% restante. Esa inmensidad desconocida está hecha de materia oscura, que compone el 22% del cosmos, y energía oscura, que forma el 74% restante. De estas dos, a fecha de hoy, no se tiene evidencia directa, aunque la masa de las galaxias y la aceleración constante del universo indican que existen.
De las dos incógnitas, la única al alcance del LHC es la materia oscura y puede decirse que esta fue la verdadera razón por la que se construyó este experimento de 3.000 millones de euros en el que trabajan 7.000 científicos de 60 países, incluidos enemigos como Pakistán e India o Israel y Palestina. La materia oscura “sería un descubrimiento muchísimo más importante que el higgs”, reconoce Antonio Pich, director del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear.
Ahora la gran pregunta es si el LHC podrá hollar territorio desconocido, hasta la llamada “nueva física” que permita explicar el misterio de la materia oscura. Esta puede aparecer en el contexto de la supersimetría, una teoría que predice que por cada partícula conocida hay otra “supercompañera”. La supersimetría supondría, entre otras cosas, la existencia de hasta cinco Higgs, dice Pich. Para alcanzarla hay que poder producir partículas con más masa que el Higgs y para ello hay que funcionar con más energía.
Entre todas las nuevas partículas supersimétricas, la partícula más ligera, en teoría la más alcanzable para el LHC, sería la candidata a formar la materia oscura, un trofeo científico que dejaría pequeño al higgs e inauguraría esa nueva era de la física. Lo malo es que nadie sabe si la supersimetría está a un paso o a energías inalcanzables para el LHC. El miedo a quedarnos encerrados en nuestro 4% del universo es grande.
“Realmente espero que abramos una ventana para saber qué es la energía oscura”, explica Rolf Heuer, director general del CERN. Pero incluso él, acostumbrado a vender los logros del CERN ante gobiernos de medio mundo para justificar su financiación, es cauto. “La supersimetría es muy atractiva pero contiene muchos modelos diferentes y es muy difícil establecer cuál es el verdadero”.
El jefe de todo esto no tiene prisa. Dice que los planes son mantener el LHC en funcionamiento hasta la década de 2030. Para entonces el acelerador puede convertirse en una “fábrica de higgs”. Otra posibilidad es que se construya una megamáquina de 80 kilómetros de diámetro y una potencia que multiplicaría la actual del LHC por más de 10. “Todo depende de los resultados que obtengamos”, dice. Y del presupuesto, claro.