Higgs, revolución y después…

JAVIER LUZURIAGA (*)

El descubrimiento del bosón de Higgs, ocurrido recientemente, se califica insistentemente como “Revolucionario” en la mayoría de las noticias publicadas sobre el tema. Y sin embargo, lo más notable de la noticia es justamente lo poco revolucionario de la aparición del Higgs. El hallazgo es importante sin duda pero revolucionario, de ninguna manera. Veamos por qué. Las revoluciones científicas han sido descriptas en detalle por Thomas S. Khun. Para él existen dos estados de la ciencia, lo que él llama “Ciencia normal” y los períodos de revolución científica. Un ejemplo de esto es la “Revolución copernicana en astronomía”. Antes se pensaba que la Tierra estaba quieta, después se supo que giraba alrededor del Sol. Otro ejemplo es el de la teoría de Darwin en Biología. Se pensaba que las especies animales y vegetales eran inmutables, pero Darwin demostró que evolucionan y descienden de antecesores que han ido cambiando durante los millones de años transcurridos desde que el mundo es mundo. Para Khun, en una revolución científica ocurre lo que él llama un “cambio de paradigma”. Por ejemplo, el paradigma antes de Copérnico era que el Sol giraba alrededor de una Tierra inmóvil, y el paradigma después es que la Tierra se mueve alrededor del Sol. La inmutabilidad de las especies y la evolución son los paradigmas de antes y después de Darwin. Un paradigma es una especie de marco conceptual en el cual transcurre la ciencia normal. Hoy los astrónomos dan por sentado que la Tierra se mueve y tratan de encontrar nuevas estrellas, galaxias y planetas. Buscar planetas en otras estrellas sería necio en el esquema pre-Copérnico, pero es lógico e interesante en un Universo donde es concebible que haya otros planetas como la Tierra girando alrededor de otros soles. En cierta forma, el bosón de Higgs es parecido al descubrimiento, también bastante reciente, de planetas fuera del sistema solar. Era concebible que estuvieran allí, pero nadie sabía si son comunes o no los sistemas planetarios (conocíamos un único ejemplo) y por eso es importante e interesante encontrarlos. En la ciencia normal se van sumando conocimientos paso a paso y se exploran los límites del marco conceptual, pero los conceptos más fundamentales se modifican poco. Las revoluciones científicas son otra cosa. Allí se cambian muchos conceptos que antes se daban por bien establecidos. Durante el siglo XX en la Física hubo dos revoluciones gemelas. La relatividad, comenzada por Einstein en 1905, y la mecánica cuántica que arrancó con un trabajo de Max Planck en 1900. En relatividad hubo que renunciar a los conceptos de tiempo y espacio absolutos, y en mecánica cuántica al determinismo. Estos conceptos eran centrales a la Física anterior y, a pesar de que los resultados de antes siguen valiendo con algunas restricciones, nuestra imagen de la Física cambió. Desde entonces, estamos en un período de ciencia normal, lo cual no significa que no se haya progresado nada. Al contrario, se han ampliado notablemente los hechos explicados por ambas teorías y un ejemplo es nuestro amigo el bosón de Higgs. El profesor Higgs usó los conceptos más desarrollados de la cuántica y la relatividad para construir una teoría que predecía la existencia de una partícula nueva de un tipo que los físicos denominan bosón, por eso el nombre. Con este trabajo se explica el origen de la masa de algunas otras partículas ya conocidas. Como este resultado era importante, también el observar en un experimento el bosón predicho. Podría haber un error en el cálculo o en los conceptos usados que pusieran en duda las teorías usadas. En analogía con los astrónomos, para buscar un planeta desconocido sería bueno poder decirle al dueño del telescopio a qué lugar del cielo apuntar. Con la teoría de Higgs se puede calcular a qué energía hay que llegar para observar el objeto. El problema es que la energía es tan grande que hicieron falta millones de euros, mucho ingenio y casi 50 años de trabajo para llegar a pensar que se está observando lo predicho. También fue necesario un desarrollo importante de nueva tecnología, como ocurre también con los descubrimientos de planetas fuera del sistema solar. Para poder observar un planeta a años luz de la Tierra se debe utilizar lo más avanzado en técnicas astronómicas del momento. Encontrar el bosón de Higgs justamente a la energía calculada es un gran triunfo de la ciencia normal. En vez de poner en duda nuestros conceptos, los reafirma y puede decirse que reivindica el reinado de más de cien años de sus majestades teóricas: la relatividad y la mecánica cuántica. El descubrimiento del Higgs entonces no es un cuestionamiento revolucionario sino una confirmación importantísima de la ciencia normal de nuestra época. Pero no podemos ser complacientes. Nada garantiza que las teorías reinen por siempre. Aunque las revoluciones, por su propia naturaleza excepcional, son difíciles de predecir. Algunas observaciones actuales parecen resistirse a ser enmarcadas en nuestro paradigma actual, pero todavía no es evidente que vayan a tambalear la estantería. Reciben nombres como materia oscura o energía oscura porque se observan sus efectos en el movimiento de galaxias y estrellas pero no se pueden observar en forma más directa. Hasta tener más observaciones, no se puede saber si van a obligar a un cambio o no, pero así es la aventura de la ciencia. Nada es dogmáticamente eterno y no se sabe nunca cuándo va a aparecer una verdadera revolución científica en el horizonte. (*) Doctor en Física. Trabaja en el Centro Atómico Bariloche y es profesor en el Instituto Balseiro