Camp de Higgs

Com és que les coses tenen massa? Què els hi proporciona aquesta massa ? Sabent que el pes d’un objecte l’aporta el conjunt d’àtoms que el constitueixen, com és que aquests àtoms pesen?

En l’article referent a la teoria de cordes vam esmentar que una de les teories que argumentava la raó per la qual un fotó no té massa, era el camp de Higgs.

Com el seu nom indica, aquesta idea fou desenvolupada pel físic Peter Higgs per allà la dècada dels anys 60, quan una gran idea li rondava pel cap.

Fou una ocurrència magnífica, complexa d’entendre però senzilla d’explicar, on creia que tot estava impregnat per un camp de força de fons, que actualment anomenen camp de Higgs.

Aquesta idea suposa que quan una partícula passa pel camp, rep per part d’aquest una resistència o altra que acabarà per determinar la seva massa. En aquest cas no pot faltar un exemple, posat que sinó seria difícil de comprendre.

Ens podem imaginar un got ple de xarop i un altra buit. Si tirem una gota d’aigua al got de xarop, aquesta trigarà força temps fins a arribar al cul del got, doncs la viscositat del xarop no permet que la gota vagi fins al final amb facilitat, sinó tot el contrari, li oposa resistència. No obstant, si dipositem una gota en un got completament buit, serà cosa d’un segon a que la gota no hagi picat contra el cul del got.

Doncs bé, podríem dir que així és com funciona el camp de Higgs. Així que si una partícula rep més resistència (és a dir que li costa més travessar el camp), que no pas una altra, aquesta serà més pesada que la que ha passat amb més facilitat.

Els fotons i el seu pes nul:

Segons aquesta teoria, un fotó travessa el camp de Higgs sense cap mena de resistència amb la constant velocitat que ens té acostumats a fer-ho; la de 300.000 km/s. D’aquesta manera, el fotó té un pes nul, o el que és el mateix, equivalent a zero, el que li permet assolir aquesta gran velocitat.

La partícula divina:

Ja que preguntar-se perquè tota la matèria (a excepció dels fotons) té massa és filar molt prim, de pas també ens podem arribar a qüestionar el funcionament del camp de Higgs.

El camp de Higgs actua mitjançant la transferència d’uns bosons anomenats bosons de Higgs (transportadors de la força de Higgs). Doncs, és la força de Higgs la que fa descelerar la resta de partícules transmissores de força, assignant-les d’aquesta manera la seva massa corresponent.

Però si la massa de les partícules depèn d’una altra partícula amb massa (el bosó de Higgs), què li atribueix la massa a aquesta partícula?

Fer-se aquesta pregunta és el mateix que qüestionar ; Què va ser primer l’ou o la gallina? Ja que lamentablement no hi cap teoria que argumenti la raó per la qual el bosó de Higgs té massa. No obstant, simplement la mateixa física de partícules ens informa que la té i punt. A conseqüència, els físics tenen ganes d’observar-la, sense saber el difícil o el que poden trigar a fer-ho.

El projecte capdavanter sens dubte algun que actualment està lluitant per a aconseguir l’observació d’aquesta partícula és el CERN de Suiza, la Organització Europea per a la Investigació Nuclear, on mitjançant un gran colisionador d’hadrons (veure com funcionen), intenten aconseguir l’observació de la desitjada partícula divina.

1 Si fem memòria a l’article del principi d’exclusió de Pauli, recordarem que un fermió és aquella partícula que segueix aquest principi i que per tant no pot ocupar el mateix estat quàntic que un altra. En canvi, el bosó és la partícula que sí pot ocupar el mateix estat quàntic.