La partícula de Dios

Por Manuel Alfonseca, Doctor Ingeniero de Telecomunicación y Licenciado en Informática, Profesor Honorario de la Universidad Autónoma de Madrid, Publicado en el Blog Divulgación de la ciencia, el 2 de Julio de 2014

Con el descubrimiento hace dos años del bosón de Higgs, la prensa generalista y algunos científicos han lanzado las campanas al vuelo. Tal como lo presentan, este descubrimiento completa la teoría estándar de física de partículas, por lo que ya lo sabemos todo y no necesitamos a Dios. De ahí el nombre impuesto al bosón de Higgs, con el que Higgs, por cierto, no está de acuerdo.

Es verdad que el descubrimiento de una partícula cuya existencia se predijo casi medio siglo antes es un éxito espectacular de la teoría estándar, comparable al éxito que alcanzó en 1846 la teoría de la gravitación universal de Newton con el descubrimiento del planeta Neptuno, cuya existencia había sido predicha poco antes por Le Verrier y Adams. También entonces se dijo que ya lo sabemos todo. 

Quedaba, es verdad, un cabo suelto, una discrepancia de apenas 43 segundos de arco por siglo en la precesión de la órbita de Mercurio. Le Verrier intentó repetir su éxito y predijo que esa discrepancia se debía a un planeta desconocido situado entre Mercurio y el Sol, al que incluso dio nombre: Vulcano. Durante 60 años, los astrónomos buscaron el misterioso planeta sin encontrarlo, porque el problema, en este caso, estaba en la propia teoría de Newton, que acabó convirtiéndose en una primera aproximación y pasó el testigo a una nueva teoría que sí explicaba la discrepancia: la relatividad general de Einstein.

¿Podría pasarle algo parecido a la teoría estándar de física de partículas? ¿Vendrá también su mayor éxito seguido por su primer fracaso? ¿Queda algún cabo suelto en esta teoría, algo que aún no hemos sabido resolver?

La respuesta a la última pregunta es afirmativa. La teoría estándar de física de partículas tiene pendientes las siguientes cuestiones:

1.   No se sabe por qué las dos familias de quarks tienen carga 2/3 y -1/3, ni por qué las dos familias de leptones tienen carga -1 (los electrones) y 0 (los neutrinos).

2.    No se ha logrado integrar de modo satisfactorio la interacción fuerte con la electro-débil.
3.    La interacción gravitatoria queda fuera del modelo. En consecuencia, la teoría estándar de física de partículas y la relatividad general de Einstein son incompatibles.
4.    Esta teoría depende de 19 constantes independientes. Muchos físicos piensan que son demasiadas.
5.    No explica por qué en el universo hay materia, pero no antimateria.
6.    Predice que la energía del vacío es infinita. Para resolver esta anomalía, los físicos aplican el método de renormalización, que esencialmente consiste en dividir por infinito, lo que está prohibido por las matemáticas.
7.    El campo de Higgs no explica que los neutrinos tengan masa (como parecen tenerla, aunque sea muy pequeña).
8.    Si existe la materia oscura de que hablan los cosmólogos, estará formada por partículas aún desconocidas que no están integradas en el modelo.
9.    No se sabe qué es la energía oscura de que nos hablan los cosmólogos.
Finalmente, no se ha probado que la teoría estándar de física de partículas sea consistente (o sea, que no contenga contradicciones).

Ante esta situación, anunciar que ya lo sabemos todo parece un acto de arrogancia (ὕβρις) inconcebible. En Grecia clásica sabían muy bien a dónde suele llevar esto.