El Higgs ya está aquí

En primer lugar, os adelanto que en este post podréis leer si el bosón de Higgs se ha descubierto o no y en qué condiciones, aunque por el título del post ya podéis intuir algo. El que no pueda esperar, puede irse al último apartado titulado "El descubrimiento" y allí lo podréis leer. Para los más pacientes, os iré recopilando lo que ha sucedido en estos últimos días, así que, podéis leer el post en el orden que queráis.
Los precedentes
Días antes de que el CERN ofreciese noticias concluyentes sobre el bosón de Higgs, mucho se especuló en torno a filtraciones. Pero antes de nada me gustaría poneros en situación.
El bosón de Higgs se predijo hace casi 50 años. Según el modelo estándar es una partícula que mediante su campo dota de masa a la materia y es el eslabón perdido entre la fuerza nuclear débil y la electromagnética para tener así una única "interacción electrodébil".
Peter Higgs junto a las ecuaciones que predicen la existencia del bosón que lleva su nombre.
Un inciso: el GeV o gigaelectronvoltio En algunos post anteriores he nombrado en varias ocaciones al GeV o gigaelectronvoltio. ¿Qué es esto? Ni más ni menos que una medida de energía:1eV = 1.6021 × 10^-19 J
Por lo tanto, un GeV son 1,6021 × 10^-10 J y si sustituimos este valor de energía en la famosa ecuación y despejamos la masa obtenemos:
E = mc² --> m = E / c²
Y estaríamos hablando de una masa de:
m = 1.6021 × 10^-10 / (2.9979 ×10⁸)² = 1.7825 × 10^-27 Kg Masa de 125 GeVParece ser que la filtración (o una de las filtraciones) de la que echaron mano diferentes medios se centró en una supuesta señal de desintegración de un Higgs en dos fotones de alta energía, esto es, una de las formas más limpias que se tiene para detectar a esta partícula entre los cientos de miles de millones de colisiones protón-protón registradas en el LHC del CERN.
Y todo esto sucedió a una masa de 125 GeV, tal y como se especuló el año pasado. Según las ecuaciones de arriba ese valor de energía correspondería a una masa de:
m = 2.2281 × 10^-25 Kg 
o lo que es lo mismo, 133.2177 veces la masa del protón. El problema es que los experimentos ATLAS Y CMS obtuvieron este valor de masa, pero su precisión estaría entre 4.5 y 5 sigmas y los científicos de los diferentes experimentos mantenían que no anunciarán el hallazgo del Higgs hasta que su precisión no superase el 5 sigma, esto es, una probabilidad menor de 0.00006% de error.
Representación del LHC y la localización de los experimentos CMS y ATLAS.Desde el Tevatrón (Laboratorio Fermilab en EE.UU.) también se hicieron investigaciones para capturar la escurridiza partícula y, a pesar de que cerró en 2011, todavía se analizan los datos. Según este laboratorio el Higgs se encuentra entre las masas de 115 y 135 GeV con una certeza de 2.9 sigma. No obstante, para que un descubrimiento sea oficial se debe alcanzar una certeza de 5 sigma como mínimo.La opinión de los investigadoresMartinus Veltman, premio Nobel de Física en 1999 por su trabajo en el modelo estándar afirmó que "hay algo, hay una resonancia. Ahora tenemos que averiguar si cumple todas las propiedades que se supone que tiene el bosón de Higgs".
Carmen García, investigadora del experimento ATLAS, que no pudo hablar del descubrimiento hasta el día de hoy, pero afirmó que “su descubrimiento supondría una mejor comprensión del universo (...) Sería el comienzo de una nueva fase en la física de partículas”.
Teresa Rodrigo, investigadora del experimento CMS, al igual que su compañera no pudo hablar de los resultados pero comentó que “si hay excesos de datos en una región de masa dada la estadística actual será insuficiente para concluir firmemente que este exceso de deba sin lugar a dudas a su existencia".
Martinus Veltman, ganador del Premio Nobel de Física en 1999 junto a Gerardus 't Hooft por elucidar la estructura cuántica de la interacción electrodébil en física.
Las "filtraciones"    - El comunicado del CSIC
El 2 de julio, Emilio Lora Tamayo, director del CSIC envió un comunicado para hacernos partícipes de "la inminente noticia que se anuncia para esta semana en relación al descubrimiento de la evidencia experimental del bosón de Higgs".
Según este comunicado la evidencia de la existencia del Higgs se produciría "con masa 125 GeV (unas 130 veces la masa del protón)". Este afinamiento en los resultados se debe a todos los resultados obtenidos en 2012 que han sido muy superiores a los tomados en 2011, por lo tanto la precisión con la que se ofrecería la evidencia sería mucho mayor. Para Lora Tamayo, "estamos ante un momento histórico de la ciencia" si el hallazgo se llegase a producir.
   - Revista Nature
Según la prestigiosa revista Nature, se presentaría la evidencia de una partícula nueva, pero serán necesarios más datos para confirmar que sea el bosón de Higgs. Un científico del CERN que quiso permanecer en el anonimato comentó que "sin lugar a dudas tenemos un descubrimiento (...) ¡Es pura alegría!".
Mi apuesta
En el post que titulé "acorralado", del pasado 26 de junio, me aventuré a hacer mi propia predicción en base una rueda de prensa que ofreció Rolf Heuer, director general del CERN:
"El 4 de julio saldremos de dudas, aunque bajo mi punto de vista, escuchando a Heuer lo primero que me viene a la cabeza es que han encontrado algo que no les encaja con las predicciones teóricas."
El descubrimiento
"Hoy es un día especial porque vamos a actualizar los datos de ATLAS y CMS para buscar una partícula. Me he olvidado del nombre de esta partícula", bromea Rolf Heuer al comienzo de su discurso en la sala de conferencias del CERN.
   - Turno de Incandela (CMS)
Tras la introducción de Heuer, Joe Incandela, portavoz del CMS comienza su discurso. Se muestra nervioso y lo reconoce. En sus transparencias presenta todas las partículas del modelo estándar conocidas para después mostrar los diferentes modos de desintegración del Higgs.
Incandela explica cómo funciona el experimento CMS y algunos resultados de 2011 sobre la búsqueda del Higgs. Resultados que se muestran como buenas noticias para confirmar el Higgs: todo parece coincidir, los datos que se muestran son claros candidatos al Higgs.
Esquema del experimento CMS. Créditos: CMS / CERN.
Finalmente, mostró unos resultados de dos canales para el hallazgo del Higgs con una fiabilidad entre 4.7 y 5.0 sigma a una masa de 125.5 GeV. Aplausos en la sala al oir la noticia. Ahora Incandela habla de los otros canales, esperemos que la sigma no decaiga.
Incandela habla de la combinación de todos los canales (no es tarea fácil, según los expertos), pero con todos los canales juntos la precisión es de 4.9 sigma, dando una localización del Higgs en una masa de 125.3 +/- 0.6 GeV. Si ATLAS muestra los mismos resultados, estaríamos hablando de un gran descubrimiento.
   - Turno de Fabiola Gianotti (ATLAS)
Tras la gran noticia de Incandela, es el turno de Fabiola Gianotti, la portavoz del equipo ATLAS. Gianotti alaba el perfecto funcionamiento tanto del LHC como del ATLAS. Muestra resultados de varias colisiones, pero sin entrar en detalle en alguna en concreto.
Los canales de desintegración del Higgs son introducidos por Gianotti para a continuación presentar los datos, aunque como en el caso anterior, comienzar por los datos de años anteriores. Gianotti adelanta que el análisis se ha mejorado y se ha aplicado a los datos de 2012.
Esquema del experimiento ATLAS. Créditos: ATLAS / CERN.
De momento en el canal fotón-fotón se muestra con un 4.5 sigma en 126 GeV. Los resultados que muestra son muy esperanzadores y podrían ser compatibles con los del CMS. Mientras tanto, a Gianotti le entra una risa nerviosa para dar paso a las últimas diapositivas de su presentación.
"¿Sólo me quedan 7 minutos?" Exclama Gianotti mientras le comunican que tiene que ir terminando. A la vista está que todavía tiene mucho que contar. Está ofreciendo los últimos resultados y la combinación. En breve, la gran noticia: el Higgs lo han encontrado entorno a 126.5 GeV a 5.0 sigma.
Resumiendo
El bosón de Higgs ha sido descubierto por parte del CMS a una masa de 125.3 +/- 0.6 GeV a 4.9 sigma y por parte de ATLAS a una masa entorno a 126.5 GeV a 5.0 sigma de evidencia local, aunque la evidencia global es de 4.1 - 4.3 sigma.
"Lo tenemos. Es un hito histórico pero es sólo el principio", dice Heuer mientras la sala se llena de aplausos y gritos.
Un Peter Higgs, visiblemente emocionado, pone el punto final a esta rueda de prensa.
Peter Higgs emocionado en los momentos finales de la conferencia.--¿Te interesa? Sígueme también en Twitter.