Public Release:  El Descubrimiento/Avance del Año de Science: Descubrimiento del Bosón de Higgs

American Association for the Advancement of Science

Partícula largamente buscada completa el model estándar de física de partículas de los físicos

Este comunicado está disponible en inglés.

La observación de una elusiva partícula subatómica, conocida como el bosón de Higgs, ha sido proclamado por la revista Science como el descubrimiento científico más importante de 2012. Esta partícula, que fue primero planteada como hipótesis hace más de 40 años, es clave para explicar cómo otras partículas elementales (aquellas que no están compuestas de partículas más pequeñas), tales como los electrones y quarks, obtienen su masa.

Además de reconocer la detección de esta partícula como el Descubrimiento del Año 2012, Science y la AAAS, editorial no lucrativa que la publica, han identificado otros nueve logros científicos innovadores en el pasado año y los compilaron en una lista de los 10 mejores que aparecerá en el ejemplar del 21 de diciembre.

Investigadores revelaron evidencia de este bosón de Higgs el 4 de julio, poniendo la última pieza que faltaba en el rompecabezas que los físicos llaman el modelo estándar de la física de partículas. Esta teoría explica cómo las partículas interactúan vía fuerzas electromagnéticas, fuerzas nucleares débiles y fuerzas nucleares fuertes a fin de formar la materia en el universo. Sin embargo, hasta este año, los investigadores no podían explicar cómo las partículas elementales involucradas obtuvieron su masa.

"Simplemente asignar masas a las partículas hace que la teoría se vuelva matemáticamente caótica", explicó el corresponsal de Science Adrian Cho, quien escribió sobre el descubrimiento para el reportaje del Descubrimiento del Año de la revista. "Entonces, la masa debe, de alguna manera, emerger de interacciones de las partículas con menos masa entre sí mismas. Ahí es donde entra el Higgs".

Como Cho explica, los físicos asumen que el espacio está lleno por un "campo de Higgs", el cual es similar a un campo eléctrico. Las partículas interactúan con este campo de Higgs para obtener energía y - gracias a la famosa equivalencia de masa-energía de Einstein - masa también. "Tal y como un campo eléctrico consiste de partículas llamadas fotones, el campo de Higgs consiste de bosones de Higgs entretejidos en el vacío," explica. "Los físicos ahora los han volado fuera del vacío y hacia una breve existencia".

Pero, un vistazo del bosón de Higgins no fue fácil - ni barato. Miles de investigadores trabajando con un despedazador de átomos de 5.5 mil millones de dólares en un laboratorio de física de partículas cerca de Ginebra, Suiza, conocido como CERN, utilizaron dos detectores de partículas gigantescos, conocidos como ATLAS y CMS para ubicar el tan buscado bosón.

Aún no está claro a dónde este descubrimiento conducirá al campo de la física de partículas en el futuro pero su impacto en la comunidad de la física este año ha sido innegable, razón por la cual Science llama la detección del bosón de Higgs el Avance del Año 2012.

A continuación la lista de los otros nueve logros científicos pioneros de 2012 de la revista.

El Genoma del Denisovano: Una nueva técnica que une moléculas especiales a hebras individuales de ADN permitió a investigadores secuenciar el genoma completo del Denisovano a partir de solamente un fragmento de hueso de un antiguo dedo meñique. La secuencia genómica ha permitido a investigadores comparar a los Denisovanos -humanos arcaicos cercanamente emparentados con los Neandertales--con los humanos modernos. Esta también reveló que el hueso del dedo perteneció a una niña con ojos marrones, cabello castaño y piel morena quien murió en Siberia hace entre 74,000 y 82,000 años.

Formando Óvulos a Partir de Céulas Madre: Investigadores japoneses demostraron que las células madre embrionarias de ratones podrían ser persuadidas de convertirse en óvulos viables. Ellos aseguraron el caso cuando las células, fertilizadas con esperma en el laboratorio, se desarrollaron en cachorros de ratón vivos nacidos de madres sustitutas. El método requiere que las ratonas sean anfitrionas de los óvulos en desarrollo en sus cuerpos por cierto tiempo, por lo que no cumple la meta final de los científicos: derivar óvulos enteramente en el laboratorio. Pero, provee una poderosa herramienta para estudiar genes y otros factores que influencian la fertilidad y el desarrollo de óvulos.

Sistema de Aterrizaje de Curiosity: Aunque fueron incapaces de poner a prueba el sistema de aterrizaje completo de su rover bajo las condiciones marcianas, los ingenieros de misión en el Laboratorio de Propulsión de Jets de NASA en Pasadena, California, pusieron al rover Curiosity segura y precisamente en la superficie de Marte. El vehículo de entrada del rover de 3.3 toneladas era demasiado masivo para aterrizajes tradicionales, por lo que el equipo se inspiró en grúas y helicópteros para crear un sistema de aterrizaje de "helicóptero grúa" que colgó a Curiosity con las ruedas desplegadas, al final de tres cables. El aterrizaje perfecto tranquilizó a los planeadores de que NASA podría un día aterrizar una segunda misión cerca de un primer rover para recoger muestras que el rover haya recolectado y traerlas de vuelta a la Tierra.

Láser de rayos X Provee Estructura Proteínica: Investigadores utilizaron un láser de rayos X, el cual es mil millones de veces más brillante que las fuentes sincrotrónicas tradicionales, para determinar la estructura de una enzima requerida por el parásito Trypanosoma brucei, la causa de la enfermedad del sueño en África. El avance demostró el potencial de los lásers de rayos X para descifrar proteínas que las fuentes de rayos X convencionales no pueden.

Ingeniería Precisa de Genomas: La revisión y el borrado de ADN en organismos más elevados ha sido generalmente una propuesta de acierto o error. Pero, en 2012, una herramienta conocida como TALENs, que significa "nucleasas efectoras tipo activador de transcripción", dio a los investigadores la habilidad para alterar o inactivar genes específicos en peces cebra, sapos, ganado y otros animales - incluso células de pacientes con enfermedad. Esta tecnología, junto con otras que están emergiendo, está probando ser justo tan efectiva que (y barata que) técnicas establecidas que tienen genes como blancos, y podría permitir a investigadores determinar papeles específicos para genes y mutaciones tanto en individuos sanos como enfermos.

Fermiones de Majorana: La existencia de fermiones de Majorana, partículas que (además de otras propiedades) actúan como su propia antimateria y se aniquilan a sí mismas, ha sido debatida por más de siete décadas. Este año, un equipo de físicos y químicos en Holanda suministraron la primera evidencia sólida de que dicha materia exótica existe, en la forma de quasi-partículas: grupos de electrones interactuantes que se comportan como partículas individuales. El descubrimiento ya ha dado lugar a esfuerzos para incorporar a los fermiones de Majorana en la computación cuántica, ya que los científicos piensan que "cubits" hechos de estas misteriosas partículas podrían ser más eficientes en almacenar y procesar datos que los bits utilizados actualmente en computadoras digitales.

El Proyecto ENCODE: Un estudio de más de una década de duración que fue reportado este año en más de 30 artículos reveló que el genoma humano es más "funcional" que lo que los investigadores habían creído. Aunque sólo dos por ciento del genoma codifica proteínas de hecho, el proyecto Enciclopedia de Elementos de ADN o ENCODE (por sus siglas en inglés), indicó que alrededor del 80 por ciento del genoma es activo, ayudando a encender o apagar los genes, por ejemplo. Estos nuevos detalles deberían ayudar a investigadores a entender las maneras en que los genes son controlados y a clarificar algunos de los factores de riesgo genéticos de enfermedades.

Interfaces de Máquina Cerebral: El mismo equipo que demostró previamente cómo los registros neurales del cerebro podrían ser utilizados para mover un cursor en una pantalla de cómputo mostró en 2012 que pacientes humanos paralizados podrían mover un brazo mecánico con sus mentes y llevar a cabo movimientos complejos en tres dimensiones. La tecnología aún es experimental - y extraordinariamente costosa - pero los científicos tienen esperanza de que algoritmos más avanzados podrían mejorar estas prótesis para ayudar a pacientes paralizados por apoplejías, lesiones vertebrales y otras condiciones.

Ángulo de Mezcla de Neutrino: Cientos de investigadores trabajando en el Experimento Neutrino del Reactor de Daya Bay en China reportaron el último parámetro desconocido de un modelo que describe cómo elusivas partículas, conocidas como neutrinos, se transforman de un tipo o "sabor" a otro conforme viajan casi a velocidad luz. Los resultados muestran que los neutrinos y anti-neutrinos podrían cambiar sabores de manera distinta y sugieren que la física de neutrino podría un día ayudar a los investigadores a explicar por qué el universo contiene tanta materia y tan poca antimateria. Si los físicos no pueden identificar nuevas partículas más allá del bosón de Higgs, la física de neutrino podría representar el futuro de la física de partículas.

###

El reportaje del Descubrimiento del Año 2012 de Science, junto con tres artículos Review sobre el bosón de Higgs, una entrevista en podcast y otros multi-medios estarán disponibles en http://www.sciencemag.org/btoy2012.

La Asociación Americana Para el Avance de la Ciencia (AAAS) es la sociedad científica general más grande del mundo, y editora de la revista Science, así como de Science Translational Medicine y Science Signaling. La AAAS fue fundada en 1848, e incluye a alrededor de 261 sociedades y academias de ciencia afiliadas, sirviendo a 10 millones de individuos. Science tiene la circulación pagada más grande de cualquier revista científica general de revisión colegiada en el mundo, con un número total de lectores estimado en un millón. La AAAS no lucrativa está abierta a todos y lleva a cabo su misión de "avanzar a la ciencia y servir a la sociedad" a través de iniciativas en política científica; programas internacionales; educación científica; y más. Para obtener las noticias de investigación más actuales, conéctese a EurekAlert!, el principal sitio web de noticias científicas, un servicio de AAAS.

Disclaimer: AAAS and EurekAlert! are not responsible for the accuracy of news releases posted to EurekAlert! by contributing institutions or for the use of any information through the EurekAlert system.