La comunidad científica española en Física de partículas se une al CERN en la felicitación al profesor François Englert, de la Université Libre de Bruxelles (Bélgica), y a Peter Higgs, de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido), por la concesión del Premio Nobel de Física 2013 gracias a la formulación teórica de un mecanismo que contribuye a nuestro conocimiento del origen de la masa de las partículas subatómicas, y que fue recientemente confirmada por el descubrimiento de una nueva partícula elemental en los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Un total de 200 físicos e ingenieros españoles participan en los experimentos del LHC.

“Estoy emocionado porque el Nobel de Física de este año haya ido a la Física de partículas”, dijo el director general del CERN, Rolf Heuer. “El descubrimiento del bosón de Higgs en el CERN el año pasado, que valida el mecanismo de Brout-Englert-Higgs, supone la culminación de décadas de esfuerzo intelectual de mucha gente en todo el mundo”.

El llamado mecanismo de Brout-Englert-Higgs fue propuesto por primera vez en 1964 en dos artículos publicados de forma independiente, el primero por los físicos belgas Robert Brout y François Englert, y el segundo por el físico británico Peter Higgs. Explica cómo la fuerza responsable de la desintegración beta es mucho más débil que el electromagnetismo, pero este mecanismo es más conocido como aquel que otorga masa a las partículas elementales.

Un tercer artículo, publicado por los norteamericanos Gerald Guralnik y Carl Hagen, junto con su colega británico Tom Kibble, contribuyó posteriormente al desarrollo de la nueva teoría, que ahora forma  parte esencial del Modelo Estándar de Física de Partículas. Como señaló Peter Higgs, una predicción clave de esta teoría es la existencia de un bosón masivo de un nuevo tipo, que fue descubierto por losexperimentos ATLAS y CMS en 2012.

El Modelo Estándar describe las partículas elementales de las que estamos compuestos nosotros, todo el Universo visible, así como las interacciones entre dichas partículas. Es una teoría exitosa que ha sido probada por diversos experimentos durante muchos años. Hasta el año pasado, el mecanismo de Brout-Englert-Higgs era la última pieza del Modelo que faltaba por comprobar experimentalmente. Ahora que esta pieza ha sido encontrada, los experimentos del CERN buscan nueva física más allá del Modelo Estándar.

La partícula de Higgs fue descubierta por las colaboraciones ATLAS y CMS, cada una de las cuales involucra a más de 3000 personas alrededor del mundo. Estas han construido instrumentos muy sofisticados, los detectores de partículas, para estudiar las colisiones de protones del LHC del CERN, un instrumento muy complejo cuya construcción, operación y mantenimiento ha requerido la participación de muchas personas e instituciones.

Participación española

El descubrimiento del bosón de Higgs ha tenido una importante contribución española: 200 físicos e ingenieros de diez centros de investigación* españoles participan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN y en sus experimentos (ATLAS, CMS, LHCb y ALICE). Los grupos de investigación españoles han contribuido de manera significativa a la construcción, operación y mantenimiento de los experimentos ATLAS y CMS, así como en los análisis de los modos en los que el bosón de Higgs se desintegra en otras partículas más ligeras que pueden ser detectadas en el LHC. España también contribuye a la red de computación global que almacena y distribuye la enorme cantidad de datos que produce el LHC, llamada Grid.

España participa en el CERN junto a otros 19 países, siendo su quinto contribuyente por detrás de Alemania, Reino Unido, Francia e Italia, con una cuota del 8,53% del total en 2013. España aporta anualmente unos 70 millones de euros directamente, aunque  también financia a la comunidad científica  española  en  experimentos de  Física  de  partículas  con  unos  1,2 millones de euros adicionales. Cabe añadir otras inversiones en proyectos de investigación trianuales relacionados en el marco del Plan Estatal de I+D con un promedio de otros 5 millones de euros anuales.

El CERN cuenta con un centenar de españoles en plantilla, a los que se suman 354 usuarios y otros colaboradores externos. El número de científicos y técnicos españoles en el mayor laboratorio de Física de partículas del mundo sobrepasa las 500 personas. La participación científica española en el CERN se promueve a través del Programa Nacional de Física de Partículas, de la Secretaría de Estado de I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad, y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010 gestionado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

 La participación española en el CERN supone asimismo una importante oportunidad para la industria: las empresas españolas obtuvieron el 6,5% del total de las adjudicaciones  en la etapa de  construcción del LHC. En total, la contratación del CERN a compañías españolas ascendió a unos 252 millones de euros durante el periodo 1998-2012.

Las compañías españolas participan, con un alto grado de implicación tecnológica, en el desarrollo de los grandes proyectos del CERN en un ambiente internacional y competitivo que favorece de manera relevante, además del desarrollo de la tecnología, su exportación en el entorno global en que operan. Uno de los principales beneficios de la participación industrial en el CERN es el efecto “escaparate”, que permite a las empresas posicionarse de manera preferente en otros proyectos científicos de especial relevancia europea.

* Los centros españoles son: Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV); Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC); Institut de Fisica d'Altes Energies (IFAE, Generalitat de Catalunya-UAB); Universidad Autónoma de Madrid (UAM); Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT); Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UC); Universidad de Oviedo (UO); Universidad de Santiago de Compostela (USC); Universidad de Barcelona (UB); Universitat Ramon Llull (URL).

Las fotografías de los galardonados son propiedad del CERN. El fotógrafo de la foto del Dr. Higgs es Mona Schweizer.