El descubrimiento del bosón de Higgs ha tenido una importante contribución española con la participación de más de 200 físicos e ingenieros de diez centros de investigación. Estos grupos han participado de manera significativa en la construcción, operación y mantenimiento de los experimentos ATLAS y CMS.
La comunidad científica española en física de partículas se une al CERN en la felicitación al profesor François Englert, de la Université Libre de Bruxelles (Bélgica), y a Peter Higgs, de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido), por la concesión del Premio Nobel de Física 2013 por el descubrimiento teórico de un mecanismo que contribuye a nuestro conocimiento del origen de la masa de las partículas subatómicas, que fue recientemente confirmado por el descubrimiento de una nueva partícula elemental por los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN.
El hallazgo del bosón de Higgs ha tenido una notable contribución española gracias al trabajo de más de 200 físicos e ingenieros de diez centros de investigación españoles que participan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN y en sus experimentos (ATLAS, CMS, LHCb y ALICE).
Los grupos de investigación españoles han contribuido de manera significativa a la construcción, operación y mantenimiento de los experimentos ATLAS y CMS, así como en los análisis de los modos en los que el bosón de Higgs se desintegra en otras partículas más ligeras, que pueden ser detectadas en el LHC. España también contribuye a la red de computación global que almacena y distribuye la enorme cantidad de datos que produce el LHC, llamada Grid.
“Estoy emocionado porque el Nobel de Física de este año haya ido a la física de partículas”, ha dicho el director general del CERN, Rolf Heuer. “El descubrimiento del bosón de Higgs en el CERN el año pasado, que valida el mecanismo de Brout-Englert-Higgs, supone la culminación de décadas de esfuerzo intelectual de mucha gente en todo el mundo”.
El llamado mecanismo de Brout-Englert-Higgs fue propuesto por primera vez en 1964 en dos artículos publicados de forma independiente, el primero por los físicos belgas Robert Brout y François Englert, y el segundo por el físico británico Peter Higgs. Explica cómo la fuerza responsable de la desintegración beta es mucho más débil que el electromagnetismo, pero se conoce más como el mecanismo que otorga masa a las partículas elementales.
Cincuenta años de investigaciones
Un tercer artículo, publicado por los norteamericanos Gerald Guralnik y Carl Hagen, junto con su colega británico Tom Kibble, contribuyó posteriormente al desarrollo de la nueva teoría, que ahora forma una parte esencial del Modelo Estándar de Física de Partículas. Como señaló Peter Higgs, una predicción clave de esta teoría es la existencia de un bosón masivo de un nuevo tipo, que fue descubierto por los experimentos ATLAS y CMS en 2012.
El Modelo Estándar describe las partículas elementales, de las cuales nosotros y el Universo visible estamos hechos, junto con sus interacciones. Es una teoría exitosa que ha sido probada por los experimentos durante muchos años. Hasta el año pasado, el mecanismo de Brout-Englert-Higgs fue la última pieza del modelo que faltaba por comprobar experimentalmente. Ahora que ha sido encontrado, los experimentos del CERN buscan nueva física más allá del Modelo Estándar.
La partícula de Higgs fue descubierta por las colaboraciones ATLAS y CMS, cada una de de las cuales involucra a más de 3.000 personas alrededor del mundo. Se han construido instrumentos muy sofisticados, los detectores de partículas, para estudiar las colisiones de protones del LHC del CERN, un experimento que también reúne la participación de muchas personas e instituciones en su construcción, operación y mantenimiento.s
Participación española en el CERN
España participa en el CERN junto a otros 19 países, y es su quinto contribuyente por detrás de Alemania, Reino Unido, Francia e Italia, con una cuota del 8,53% del total en este año 2013. España aporta anualmente unos 70 millones de euros directamente, aunque también financia a la comunidad científica española en experimentos de física de partículas del organismo con unos 1,2 millones de euros adicionales.
Cabe añadir otras inversiones en proyectos de investigación trianuales relacionados en el marco del Plan Estatal de I+D con un promedio de otros 5 millones de euros anuales.
El CERN cuenta con un centenar de españoles en plantilla, a los que se suman 354 usuarios y otros colaboradores externos. El número de científicos y técnicos españoles en el mayor laboratorio de física de partículas del mundo sobrepasa las 500 personas.
La participación científica española en el CERN se promueve a través del Programa Nacional de Física de Partículas, de la Secretaría de Estado de I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad, y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010 gestionado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
La participación española en el CERN supone asimismo una importante oportunidad para la industria: las empresas españolas obtuvieron el 6,5% del total de las adjudicaciones en la etapa de construcción del LHC. , En total, la contratación del CERN a compañías españolas ascendió a unos 252 millones de euros durante el periodo 1998-2012.
Las compañías españolas participan, con un alto grado de implicación tecnológica, en el desarrollo de los grandes proyectos del CERN en un ambiente internacional y competitivo que favorece de manera relevante, además del desarrollo de la tecnología, su exportación en el entorno global en que operan. Uno de los principales beneficios de la participación industrial en el CERN es el efecto “escaparate”, que permite a las empresas posicionarse de manera preferente en otros proyectos científicos de especial relevancia europea.
Este científico liderara a partir de 2026 el mayor laboratorio de física de partículas del mundo. Mark Thomson tendrá el reto de impulsar proyectos de enorme envergadura, como la posible construcción de un nuevo acelerador de casi 100 kilómetros de longitud, que transformaría el panorama de la física.
Investigadores del Instituto de Física Corpuscular han logrado medir en el laboratorio la formación de un elemento clave en la evolución de la composición química de los elementos pesados. Un isótopo de este elemento, el Plomo-204, se produce en estrellas gigantes rojas, responsables de la creación de la mitad de los elementos más pesados que el hierro en la naturaleza.
