Page 16 - Los elementos químicos: un manual extenso. A. Doadrio
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LA CONSTITUCIÓN DE LA MATERIA
Hasta que comenzó la denominada inflación cósmica (10 s) ‐un primer periodo
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de expansión exponencial del universo‐ todo el Cosmos era pura energía, pero cuando
acabó (10 s), se habían creado partículas elementales sin masa. Pero, la materia es
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“algo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa”. Pues bien, si las partículas que
nacieron en el Big Bang no tenían masa y toda la materia que nos rodea sí que la tiene,
entonces: ¿cuándo y cómo adquirieron esa propiedad que denominamos masa?
La respuesta, es que existe un campo invisible que se extiende por todo el espacio,
denominado “campo de Higgs”, donde está una partícula básica, nombrada “bosón de
Higgs”, que interacciona con las demás partículas elementales cuando atraviesan el
campo. Su denominación es en honor del físico británico, ganador de un premio Nobel,
Peter Higgs que fue le primero que postuló la existencia de ese campo.
Como la energía y la masa son intercambiables según la ecuación de Einstein:
E=mc , cuanto más tiempo interacciona una partícula en el campo de Higgs, mayor masa
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adquiere. Así que, cuando una partícula interacciona con el campo, los bosones de Higgs
se pegan a ella y cuanto más tiempo permanecen en el campo más partículas se adhieren
y, por tanto, más masa adquiere.
Por ejemplo, un electrón que solo es capaz de atravesar el campo sin apenas
interaccionar adquiere muy poca masa, mientras que, a un quark le ocurre lo contrario.
Por eso, los protones y neutrones, que están constituidos por quarks, tienen mayor masa
que los electrones. Y por eso también, los electrones, al tener muy poca masa, son energía
casi pura y no paran de moverse.
De esta manera, la interacción de las partículas en ese campo es lo que produce la
propiedad que denominamos masa. Es como un campo de barro, en el que nos hundimos
por nuestro peso y nos cuesta avanzar en él. Parece como si nos pegáramos al barro y
cuando salimos hemos adquirido más peso, el del barro unido a nuestros pies.
La confirmación de la existencia del campo y de las partículas de Higgs fueron
realizadas por el acelerador de partículas del CERN (Consejo Europeo para la
Investigación Nuclear) en 2013. En mayo de 2015, el CERN dio a conocer la masa del
bosón de Higgs, que es de 125,09 ± 0,24 GeV.
pág. 16| La constitución del primer átomo: un largo viaje cósmico