Construïm la Catalunya independent

El dia 4 de juliol es va anunciar un descobriment cabdal per les lleis més fonamentals de la física, des del laboratori del CERN a Ginebra: el descobriment d’una nova partícula, la partícula de Higgs.

  Feia molts anys que els físics esperaven que es descobrís aquesta nova partícula. La meravella de la física és que sovint, les teories que desenvolupem els humans per entendre tot allò que hem après a partir dels experiments ens condueixen cap a una predicció, i més tard podem comprovar que la predicció es compleix. Estem davant d’un d’aquests casos amb la partícula de Higgs. De moment, només sabem que existeix una nova partícula consistent amb les propietats que van ser predites, però en els propers anys es podran anar esbrinant més coses, que permetran comprovar més a fons si la nova partícula és exactament la que s’havia predit, o que també podrien donar-nos sorpreses inesperades.

  Com s’ha trobat la partícula de Higgs? Als acceleradors del CERN, es poden fer col·lisionar dos protons a unes energies enormes. Tan enormes, que els dos protons viatgen gairebé a la velocitat de la llum. Pels enginyers del CERN, la llei de la teoria de la relativitat que diu que a mesura que un objecte va accelerant-se i guanyant energia es va acostant gradualment a la velocitat de la llum però sense poder superar-la mai, és com el pa de cada dia. Quan aquests dos protons xoquen, una pila de partícules sorgeixen de la col·lisió, i poden estudiar-se amb grans detectors situats al voltant. La imatge mostra un exemple d’una col·lisió simulada on es produeix la partícula de Higgs (una col·lisió real té moltes més traces de partícules barrejades que la fa més difícil de visualitzar).

En la majoria de les col·lisions de protons, les partícules que sorgeixen són conegudes de fa temps i no ens donen cap nova informació. Però de tant en tant hi ha alguna col·lisió on pot generar-se una partícula de Higgs. L’existència d’aquestes col·lisions que han produït la partícula de Higgs pot demostrar-se estadísticament només quan s’han observat una immensa quantitat de col·lisions. L’accelerador del CERN ha estat el primer en aconseguir observar aquest número tan gran de col·lisions a les altes energies necessàries per produir el Higgs, i poder fer l’estadística per demostrar la seva presència.

  Quina és la importància de la partícula de Higgs? Fins ara, totes les partícules elementals conegudes a la física han estat de dos tipus: les partícules de matèria i les partícules que transmeten les forces.

  La matèria està formada d’àtoms, i les partícules de matèria són les que constitueixen els àtoms: l’electró, el protó, i el neutró. L’electró és una partícula elemental, i en canvi el protó i el neutró estan compostes de quarks, que són altres partícules elementals de matèria. A més dels electrons i els quarks hi ha altres partícules elementals que també són de matèria, però que coneixem menys perquè es desintegren més de pressa que menteix un president espanyol (abans d’això se’n deia “més de pressa que canta un gall”), tals com el muó, o perquè gairebé no interactuen amb la resta de la matèria, com els neutrins. Totes aquestes partícules de matèria són el que anomenem fermions, i totes tenen una propietat bàsica de les partícules que anomenem spin. El spin es pot entendre com la quantitat de rotació, i totes les partícules elementals de matèria tenen el mateix spin, igual a la unitat quàntica més petita possible de spin.

  Per altra banda, hi ha les partícules que transmeten forces. La que coneixem més és la partícula de la llum, batejada amb el nom de fotó. El fotó és la partícula associada a les forces elèctriques i magnètiques. Sempre que les partícules de matèria interactuen a través de la força elèctrica, o que un impuls es transmet a través de qualsevol connexió elèctrica o camp magnètic, el fotó és el responsable de la interacció. L’existència del camp electromagnètic implica en física quàntica l’existència d’una partícula, que és el fotó, i que és el constituent de qualsevol ona electromagnètica (sigui llum visible, ones de ràdio, o raigs X). Una altra partícula com el fotó és el gravitó, que transmet la gravetat, i a més n’hi ha d’altres que transmeten les forces nuclears que només es poden observar a les escales extremament petites de l’interior d’un nucli atòmic. Totes aquestes partícules que transmeten forces són bosons, i també tenen spin, però en tenen un nombre parell de la unitat quàntica més petita possible de spin (2 el fotó, però 4 en el cas del gravitó).

  La nova partícula de Higgs pertany a una tercera categoria: no és ni matèria ni la transmissora d’una nova força. És una partícula que també prové d’un camp, talment com el fotó prové del camp electromagnètic. Però el camp de Higgs el que fa és que totes les altres partícules puguin tenir massa. Si no existís un camp de Higgs, les partícules elementals haurien de tenir massa zero, i ni els àtoms ni res del que coneixem podria existir. La partícula de Higgs és diferent de totes les altres perquè no té spin: és el que anomenem una partícula escalar (també un bosó, però el seu spin és zero). És la primera vegada que la física ha descobert una partícula elemental escalar, sense spin. I a més és una partícula que té ella mateixa una gran massa: unes 134 vegades la massa d’un protó. Per això és tan difícil de produir: es necessita molta energia en una col·lisió per poder-la crear, i a més es desintegra immediatament després de produir-se. Nosaltres només observem els productes d’aquesta desintegració, dels quals podem deduir que s’ha creat una partícula de Higgs. Caldrà veure, durant els propers anys, quines altres propietats té aquesta partícula: de moment està d’acord amb el que s’esperava.

  En l’ocasió d’aquest descobriment que marca una fita important en la història de la física, per desgràcia hi ha hagut molts periodistes i mitjans de comunicació que han demostrat la seva incompetència posant grans titulars que parlaven de la “partícula de Déu”. Tot plegat és resultat d’un editor que va fer un mal invent i de molts periodistes que han escampat aquesta bestiesa com la pesta. Davant d’aquesta bajanada, que perjudica greument la divulgació de la ciència, n’hi ha prou responent que, des del punt de vista dels creients, el primer manament diu “no utilitzaràs el nom de Déu en va”, i des del punt de vista dels ateus, si no hi ha Déu, tampoc hi pot haver partícula de Déu!

  Per això, em permeto donar un consell als periodistes: si voleu distingir-vos en la vostra feina per damunt de la majoria dels del vostre ram, quan parleu de ciència n’hi ha prou que vigileu en no dir cap bestiesa. Només amb això, us asseguro que ja sereu dels millors.