Francis en ¡Eureka!: El bosón de Higgs gana el premio Príncipe de Asturias

Dibujo20130602 peter higgs and francois englert

Ya puedes disfrutar del audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero, basta que sigas este enlace. Como siempre una transcripción del audio.

El físico escocés Peter Higgs y el belga François Englert han recibido el premio Príncipe de Asturias como pioneros de la física del bosón de Higgs [también lo ha recibido el CERN pero el objetivo es discutir el papel de Englert, un físico desconocido para el gran público]. Hay un tercer físico que también merece este premio que ya ha fallecido. Junto a Peter Higgs y François Englert, también merece el premio el físico belga Robert Brout, que falleció en el año 2011. Muchos físicos creemos que la partícula de Higgs debería llamarse partícula de Brout-Englert-Higgs, en este orden. La partícula de Higgs es un claro ejemplo de la ley de los epónimos de Stigler, que afirma que las leyes y los descubrimientos científicos nunca reciben el nombre de sus auténticos descubridores.

Dibujo20130602 robert Brout

Podemos recordar la historia del descubrimiento de la teoría de la partícula de Higgs. ¿Qué fue lo que hicieron estos físicos hace 50 años? La teoría actual que describe la física de partículas, llamada el modelo estándar, surgió en su forma actual en 1973, pero sus orígenes se remontan a 1954 cuando dos físicos llamados Yang y Mills introdujeron la formulación matemática correcta. El problema de la teoría de Yang-Mills es que predice que ninguna partícula tiene masa, como los fotones, pero sabemos que casi todas las partículas tienen masa. En 1960 se propuso una manera de arreglar este problema, usando una idea de la teoría de la superconductividad, romper la simetría de la teoría de Yang-Mills. Dos físicos Yoichiro Nambu y Jeffrey Goldstone demostraron en 1961 que en física de partículas esta idea no funcionaba porque predecía la existencia de nuevas partículas que no habían sido observadas. El físico Philip Anderson, experto en superconductividad, que es una teoría no relativista, sugirió en 1963 que podría funcionar una variante llamada rotura local de la simetría. Pocos físicos de partículas prestaron atención a esta solución hasta que en junio de 1964, el físico Walter Gilbert publicó que el método de Anderson no podía funcionar porque violaba la relatividad. Pero su artículo tenía un error matemático que descubrieron Peter Higgs y otros físicos. Si no hubiera cometido ese error quizás hoy en día hablaríamos de partícula de Gilbert en lugar de partícula de Higgs.

Entonces Peter Higgs no fue el único físico que descubrió el error, el otro ganador del Premio Príncipe de Asturias también lo descubrió. ¿Fue Higgs el primero en darse cuenta del error de Gilbert? Peter Higgs tras leer el artículo de Gilbert el 16 de julio de 1964, descubrió su error y escribió un artículo que decía cómo se podía corregir el error de Gilbert, pero sin dar detalles, que envío el 24 de julio a la revista de física europea Physics Letters. El artículo fue aceptado de inmediato. Higgs decidió escribir un segundo artículo con todos los detalles y lo envío el 31 de julio a la misma revista, donde fue rechazado porque “el artículo no aportaba nada realmente nuevo al anterior.” Higgs quedó muy sorprendido. Habían aceptado un artículo que decía lo que había que hacer, sin hacerlo, y rechazado el artículo que lo hacía. En agosto añadió un par de párrafos, entre ellos uno que proponía la existencia de una nueva partícula y lo envió a la revista estadounidense de física Physical Review Letters, que lo recibió el 31 de agosto. Ese mismo día, en dicha revista se publicaba otro artículo muy parecido escrito por los físicos belgas François Englert y Robert Brout, que fue enviado el 26 de junio, casi un mes antes que Higgs leyó el artículo de Gilbert. El artículo de Higgs podría haber sido rechazado, pero el editor le pidió a Higgs que citara el artículo de Englert y Brout y que aceptaría su artículo porque las técnicas matemáticas usadas en ambos artículos eran diferentes, aunque su conclusión era la misma. El artículo de Higgs apareció el 19 de octubre de 1964.

Más información en “Higgs y el vino, de mayordomo hasta bibliotecario, directo hacia el Nobel,” y en “La teoría electrodébil, el bosón de Higgs y su historia.”

Esto quiere decir que los físicos belgas Brout y Englert publicaron el trabajo antes que el escocés Higgs. ¿Por qué se usa el nombre “partícula de Higgs” en lugar de un nombre históricamente más correcto, como partícula de Englert-Brout? La razón es muy curiosa. En 1967, el famoso físico coreano Benjamin Lee habló con Peter Higgs en una conferencia sobre el descubrimiento de su teoría. Acompañado por una copa de vino, Higgs le contó sus propias contribuciones, olvidando hablar de los belgas Brout y Englert, y de los demás físicos que trabajaron en este tema. Quizás Higgs quería abreviar su historia o quizás quería ponerse algunas flores delante de Lee, que era muy famoso. Casi nadie conocía la teoría de Higgs hasta que varios experimentos pusieron de moda en 1972. Entonces, en una conferencia de física de partículas en el Femilab, en EEUU, invitaron a Lee para que contara esta teoría. Lee tuvo poco tiempo para preparar la charla y recordó su conversación con Peter Higgs. Por ello, en su discurso habló de “mecanismo de Higgs,” de “bosón de Higgs.” y de “teoría de Higgs.” Desde entonces, se habla de la “partícula de Higgs” en lugar de la partícula de “Brout-Englert-Higgs.”

Más información en “Por qué el bosón de Higgs no se llama bosón de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble.”

Quisiera recordar que en el año 2010 recibieron el Premio Sakurai de la Sociedad de Física Americana para contribuciones a la Física de Partículas Teórica 6 físicos: además de Peter Higgs, Robert Brout y François Englert, también lo recibieron Carl Hagen, Gerald  Guralnik y Tom Kibble. Los seis pueden ser considerados padres de la partícula de Higgs.

Más información en “El sexteto de Higgs, Premio de la APS en honor a J.J. Sakurai, y la historia del mecanismo de Higgs” y en “Atención, pregunta: ¿Quién debe recibir el Premio Nobel de Física por el descubrimiento del Higgs?

El famoso físico británico Stephen Hawking tenía dudas sobre la existencia del bosón de Higgs, aunque al final admitió el descubrimiento del 4 de julio y declaró por perdida su apuesta con Lawrence Krauss, famoso autor del libro “La física de Star Trek.” ¿Por qué tenía dudas Hawking sobre el Higgs? Las apuestas de Hawking contra otros físicos son muy famosas y en mi opinión tienen mucho de marketing. Hawking es un gran defensor de la llamada teoría de cuerdas que predice la existencia de una simetría, aún no observada en la Naturaleza, llamada supersimetría. En la supersimetría en lugar de una sola partícula de Higgs tiene que haber una familia de cinco partículas. Uno de los expertos en teoría de cuerdas, Gordon Kane, Universidad de Michigan, EEUU, apostó 100$ contra Hawking a favor de que el bosón de Higgs existe. El 4 de julio de 2012, tras el descubrimiento del Higgs, Hawking dio por perdida la apuesta. ¿Por qué Hawking no creía en la existencia del Higgs? Bueno en realidad no es que lo creyera, ya que Hawking ha apostado muchas veces contra sus propias creencias. Por ejemplo, apostó en 1974 contra Kip Thorne que no existían los agujeros negros y en 1990 dio por perdida la apuesta. En mi opinión, no hay que hacerle mucho caso a las apuestas de Hawking.

España como país de la Comunidad Europea es miembro del CERN. Sin embargo, se ha publicado que aún debe dinero. ¿Cómo está este asunto? España aún debe 36 millones de euros de su contribución de 2012 y ha reservado sólo 51 millones de los 76,5 millones que debería pagar en 2013, con lo que se espera que adeude otros 25,5 millones adicionales. El Gobierno de España quiere saldar la deuda de 2012 antes de de finales de este año. Muchos físicos españoles están muy preocupados por este escabroso asunto y la participación española podría sufrir algún tipo de infracción.

Como siempre, si aún no has escuchado el audio, sigue este enlace.

5 pensamientos en “Francis en ¡Eureka!: El bosón de Higgs gana el premio Príncipe de Asturias

  1. Hay un tercer ganador del Premio Principe de Asturias, que es el CERN, por la observación del mismo en CMS y ATLAS. En ese tercer ganador estamos todos los experimentales de las colaboraciones aludidas, muchos de ellos, españoles, y sentimos una gran alegría por esa concesión.

    • Gracias, Alberto, tienes razón, olvidé mencionarlo pues quería centrarme en Englert, un desconocido para la mayoría de los oyentes.

  2. Todo eso esta muy bien, sino fuera porque, para entender que es la masa no hace falta recurrir al bosón de Higg, ni a ningún acelerador de hadrones. En realidad basta con hacer un sencillo análisis de la Relatividad Especial para descubrir que la masa es una masa de un tipo especial de impulsos. Un sistema omnidireccional de impulsos. (SOI)
    Por supuesto, sin menos preciar el trabajo de estos señores y el CERN.
    Enhorabuena por el premio!

  3. En mi opinión, el señor Hawking no participa en estas apuestas con ánimo de lucro, puesto que no creo que ningún científico pueda competir con las mareantes cifras que manejan las casas de apuestas deportivas del Reino Unido, en cuanto a recaudación y premios.

    En cambio, su intención podría estar más acorde con la idea de plantear y publicitar un reto que incentive la investigación de sus colegas. Es más, como consecuencia de la apuesta que perdió con Thorne, relacionada con el descubrimiento de un agujero negro, tuvo que compensar al ganador con una suscripción anual a una revista que, si bien no ha alcanzado demasiado prestigio dentro de la comunidad científica, ha obtenido reconocimiento a nivel mundial por su extensivo y detallado estudio de la anatomía femenina a partir de modelos muy simples (dudo que alguna supere los 100 puntos de C.I.).

  4. Pingback: Premio Nobel de Física 2013: bosón de Brout-Englert-Higgs | Conexión causal

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