El vac¨ªo no es la nada

¡°Pap¨¢, pap¨¢, ?por qu¨¦ lo llaman la part¨ªcula de Dios? Por dos motivos, hija m¨ªa. Uno es que quienes lo hacen son ignorantes, o deshonestos. Otro es que tanto sobre Dios como sobre el bos¨®n de Higgs lo sabemos todo¡­ menos si existen¡±. Nos estamos quedando sin el mal chiste, dada la diferencia entre las citadas hip¨®tesis: la existencia del bos¨®n puede comprobarse. Basta crearlo y detectarlo, como los f¨ªsicos del CERN muy probablemente han hecho.

En el LHC se hacen chocar frontalmente protones de energ¨ªa equivalente a unas 3.700 veces su masa ¡ªo energ¨ªa en reposo¡ª. Parte de esta energ¨ªa puede transmutarse, cre¨¢ndose nuevas part¨ªculas, algunas de masa mayor que la de los protones. El bos¨®n ser¨ªa una de ellas, con una masa de unas 134 veces la del prot¨®n, si las anunciadas medidas son fehacientes. Esta part¨ªcula se observa a trav¨¦s de los productos de su r¨¢pida desintegraci¨®n: su vida media ser¨ªa una fracci¨®n de trillon¨¦sima de segundo.

El bos¨®n de Higgs ¡ªy de otros, el comit¨¦ Nobel decidir¨¢ un d¨ªa qui¨¦nes¡ª es una part¨ªcula elemental distinta de todas las conocidas y quiz¨¢s la m¨¢s interesante. Es una pieza clave del Modelo Est¨¢ndar ¡ªla lista de part¨ªculas elementales y de reglas de su comportamiento que permite comprender con precisi¨®n espeluznante lo que son y c¨®mo funcionan, a un nivel b¨¢sico, casi todas las cosas¡ª. Curiosamente, los conceptos y el lenguaje matem¨¢tico de esta descripci¨®n de la realidad son sencillos y elegantes. Pero traducidos al rom¨¢n paladino parecen cosa de brujas. El siguiente p¨¢rrafo es un ejemplo.

Las part¨ªculas elementales, a diferencia de un buen vino, tienen muy pocas propiedades personales. Nuestro querido bos¨®n est¨¢ndar, por ejemplo, tiene solo su masa; su carga el¨¦ctrica y su spin son nulos. Sus dem¨¢s propiedades son sociales: la intensidad con la que interacciona con otras part¨ªculas, incluido consigo misma. La autointeracci¨®n del bos¨®n parecer¨ªa su faceta menos er¨®tica, pero es la m¨¢s interesante: implica nada menos que el vac¨ªo y la nada no sean lo mismo. El vac¨ªo ¡ªel estado de m¨ªnima energ¨ªa¡ª est¨¢ lleno de una sustancia, el campo de Higgs, cuyas vibraciones son los bosones de Higgs. La interacci¨®n del vac¨ªo ¡ªque no lo est¨¢¡ª con el resto de las part¨ªculas hace que tengan las masas que las caracterizan: el vac¨ªo les concede buena parte de su carn¨¦ de identidad.

Supongamos que nuestros presuntos gobernantes, presentes y pasados, nos hubiesen mentido las 10 ¨²ltimas veces que nos dijeron algo important¨ªsimo. La hip¨®tesis de que mienten a voleo estar¨ªa excluida a algo m¨¢s del 99,90%. Pero deber¨ªamos ser aun m¨¢s incr¨¦dulos; cuenta tambi¨¦n el contexto: el resto de lo que sabemos y nuestro sentido com¨²n. Con los descubrimientos cient¨ªficos pasa algo parecido. Estad¨ªsticamente, la probabilidad de que el hallazgo del bos¨®n sea cierto tambi¨¦n es calculable y es muy elevada. Pero el contexto hace que ya casi nos lo creamos a pies juntillas.

En el caso del bos¨®n la cuesti¨®n es estad¨ªstica porque, en el Modelo Est¨¢ndar, se producir¨ªa en una de cada cuatrocientas mil millones de colisiones entre los protones del LHC. Quiere esto decir que, aunque uno filtre mucho los datos, las agujas-bos¨®n son pocas y est¨¢n escondidas en un gigantesco pajar, algunas de cuyas pajas, por azar, pueden parecerse a la aguja. El sentido com¨²n entra al considerar que las propiedades del bos¨®n son predecibles y las dos o tres ya medidas (en su producci¨®n y distintas desintegraciones) coinciden suficientemente bien con lo predicho. Si lo que los experimentos ven no fuese lo que busc¨¢bamos, ser¨ªa un excelente impostor. Pero el Modelo Est¨¢ndar no nos ha mentido nunca¡­ a¨²n.

?lvaro de R¨²jula es f¨ªsico te¨®rico del CERN y del Instituto de F¨ªsica Te¨®rica (Universidad Aut¨®noma de Madrid-CSIC).