Físico de la BUAP propone nuevas
formas para detectar el bosón de Higgs

* Por su trayectoria Lorenzo Díaz Cruz es reconocido con el Premio Estatal de Ciencia y Tecnología 2009

* Sus propuestas para hallar esa partícula son empleadas en Fermilab y el CERN

 

Por su amplia trayectoria en el estudio de la física de partículas, por sus propuestas teóricas para hallar el bosón de Higgs, partícula que explicaría por qué la materia tiene masa, y por su amplio trabajo en la formación de recursos humanos de alto nivel, Lorenzo Díaz Cruz, investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas fue galardonado con el Premio Estatal de Ciencia y Tecnología 2009 en el área de Ciencias Exactas y Naturales.

El científico, de origen guerrerense, dedicado desde hace 20 años a entender la existencia de la masa y de otras diferentes partículas, ha logrado con sus propuestas teóricas, llamar la atención de los expertos de la física de partículas de instituciones como el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) y Fermilab (Fermi National Acelerator Laboratory).

Entre sus aportaciones a esta ciencia se encuentra el planteamiento que hizo en 1998 para establecer distintas formas de hallar el bosón de Higgs, partícula que, de comprobar su existencia a través de algunos de los experimentos que se desarrollan hoy en día en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés), explicaría por qué la materia tiene masa.

La propuesta, concebida por Díaz Cruz junto con científicos de las universidades de Michigan y Chicago, publicada por la prestigiada revista Phisical Review Letters (PRL), explica nuevos métodos para hallar el Higgs - partícula predicha hace tres décadas por el físico escosés Peter Higgs-  los cuales en la actualidad son usados como estrategia de búsqueda en laboratorios como Fermilab y el propio CERN.

Sobre el tema, Díaz Cruz explica: “Antes se proponía generar el Higgs de forma individual. Nosotros planteamos producirlo asociado con otras partículas que ayudarían a distinguirlo, porque la búsqueda de partículas es en sí una tarea muy compleja. Entonces propusimos producirla de forma asociada con quarks tipo b”.

Una manera de comprobar la aceptación de una teoría es que ésta se lleve al campo experimental, lo cual el científico de la BUAP formalmente logró, ya que en la actualidad ésta es una de las estrategias de búsqueda en los laboratorios de física de partículas más prestigiados del mundo.

 “El Higgs se va a buscar de varias maneras y para diferentes rangos de masa con la ayuda del LHC en el CERN, pero para un cierto tipo de teoría el criterio a emplear será el propuesto por nosotros”, sostiene.

 

El sabor del Higgs

Aunado a lo anterior, el teórico de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas plantea una idea adicional: que el Higgs interactúa con quarks y leptones violando su sabor.

 “Propuse que el Higgs podría tener una propiedad que se llama cambiar el sabor, me explico: el ‘sabor’ es la esencia de cada partícula; antes de mi planteamiento se buscaba producir el Higgs mediante sus decaimientos en un ‘sabor’ y un ‘antisabor’, por ejemplo, esta partícula podría decaer a una partícula X y a su antipartícula, es decir, su anti X. Entonces, propuse que es posible producir el Higgs decayendo a una partícula X y una anti Y, lo que en suma, generaría una señal espectacular muy fácil de distinguir experimentalmente”, precisa.

Al referirse a su trabajo actual, Díaz Cruz, lector de las novelas de Ernesto Sábato y del poeta chileno Nicanor Parra, ambos físicos, señala que hoy sus investigaciones se centran en hallar alguna conexión entre la partícula Higgs y la materia oscura del universo.

Refiere que si algo hay que reconocerle a los físicos teóricos de los 60 “fue el hacernos voltear hacia el vacío, porque el vacío no es la nada, el vacío es algo, y ese algo tiene una propiedad que es responsable de generar la masa. El vacío físico es como ver la mano de una persona sin nada, pero al observarla con un microcopio vemos que todo se mueve. A este nivel, el vacío está en ebullición, ahí se crean y se destruyen cosas”.

Por ello, el investigador hizo un nuevo planteamiento en otro artículo publicado en 2007 también en PRL en el que propone que la detección de la partícula Higgs estaría acompañada de otra partícula, la cual explicaría la materia oscura:

 “Aquí propongo que el bosón de Higgs está hecho de algo más fundamental, y que ese algo, a la vez, forma partículas nuevas, neutras, masivas que serían la materia oscura. Digamos que el Higgs y la materia oscura son parientes, así que si lo encontramos, hallaremos también la materia oscura”.

Pero al ser humano, al ciudadano común ¿de qué le sirve averiguar si las partículas tienen masa?

- Saber por qué las partículas tienen masa nos ayudaría a responder preguntas básicas. Nos permitirá saber cuáles fueron las condiciones iniciales para que surgiera la vida. ¿Y para qué le sirve al ciudadano? Bueno, eso todavía no lo sabemos, pero revisemos la historia, entender la mecánica cuántica al inicio del siglo XX permitió 50 años después el surgimiento de importantes desarrollos tecnológicos, de la energía atómica y la nuclear. Eso mismo va a pasar con lo que hoy estudiamos a nivel básico, hallazgos que dentro 20 ó 50 años nos permitirán entender fuentes distintas de energía.

 

Las ventajas de ser científico

Si bien, el investigador considera que las condiciones para hacer ciencia en el país son difíciles, promover que un mayor número de jóvenes se dedique a carreras científicas es sin duda un acierto para la nación.

Desde su experiencia, afirma que las percepciones de un científico son más altas que el promedio de la población, y que “no hay científicos desempleados”. Además, optar por este tipo de carreras asegura la movilidad social.

 “Yo soy un ejemplo, nací en el estado de Guerrero en condiciones de pobreza y gracias a la ciencia tengo un mejor nivel de vida. La carrera científica es un maratón pero es uno de los mejores medios para mejorar”, puntualiza.

Como investigador de la BUAP, se dice privilegiado, “pues pocas universidades estatales tienen las condiciones de esta Universidad”. Si bien es cierto que se requieren mejoras –afirma- en otras instituciones ni siquiera existe la carrera de investigador.

Por ello, agrega que con un impulso adicional, la Máxima Casa de Estudios de Puebla se convertiría en muy poco tiempo en una institución líder en Latinoamérica: “Hoy las condiciones están dadas para que demos un salto de mayor influencia en el plano latinoamericano; con un apoyo extra podremos ser una universidad de mayor influencia. En áreas como los rayos cósmicos somos líderes. Incluso, la BUAP comenzó primero que la UNAM a hacer física experimental”.

 

PERFIL DEL INVESTIGADOR

Lorenzo Díaz Cruz

Cursó la carrera de Ingeniería Física en la Universidad Autónoma Metropolitana.

Estudió la Maestría en Física en el Cinvestav-IPN.

Obtuvo el Doctorado en Física Teórica en la Universidad de Michigan.

Es posdoctorado de la Universidad Autónoma de Barcelona, de la cual fue también profesor de las materias de Física y Mecánica cuántica.

En 1994 ingresó al Instituto de Física de la BUAP.

En 2003 se convirtió en profesor investigador a la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.

Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) nivel III.

Permaneció un año sabático en la Universidad de Berckley en el Lawrence Berckley Laboratory (LBL).

De 2000-2002 fue presidente de la División de Partículas y Campos de la Sociedad Mexicana de Física.

Desde 2008 es integrante de la Comisión Dictaminadora del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

Correo electrónico jldiazfcfm.buap.mx

Tel. 2 29 55 00 ext. 7570.