A golpes de nucleón

Hubo un tiempo en que los físicos de partículas tenían una vida feliz.  Existía el protón, el neutrón y el electrón.  Ahora, las partículas subatómicas forman todo un zoo.  Pero en el fondo, sigue subyaciendo la idea de que toda la materia y la energía del universo se basan en un pequeño número de partículas.

En la actualidad, el Modelo Estándar nos ofrece una buena oportunidad de simplificar el mundo nuclear.  Para no extendernos demasiado, tenemos un conjunto de partículas básicas.  Seis de ellas, los llamados quarks, se agrupan en pares o en tríos para formar las partículas que generan las fuerzas nucleares fuertes: protones, neutrones, etc.  Seis de ellos, los leptones, que incluyen los electrones y los neutrinos, sienten las fuerzas nucleares débiles.  Después tenemos las partículas que transmiten esas fuerzas nucleares: gluones y bosones vectoriales intermedios.  Tenemos el fotón, que transmite la fuerza electromagnética.  Puede que exista el gravitón, para la fuerza gravitatoria. Ah, y cada partícula tiene su antipartícula.

Este modelo, como otros, ha sido verificado experimentalmente.  Por eso, se construyen aceleradores de partículas cada vez más grandes y potentes: cuanto mayor la energía disponible, más partículas raras podemos obtener.  Lo que hacen, básicamente, es hacer chocar partículas a alta energía, y ver qué sale.  Es un poco como estampar dos relojes uno contra otro, e intentar averiguar cómo funcionan examinando los fragmentos.

Aquí, en Europa, tenemos el acelerador de partículas del CERN, en Ginebra.  En realidad, es tan grande que está a caballo entre Francia y Suiza.  Los norteamericanos intentaron construir uno más grande, pero se quedaron sin presupuesto.  Sin embargo, tienen buenas máquinas, y les sacan provecho.

Hace poco, uno de los equipos que trabajan en el Tevatrón del laboratorio Fermilab de EEUU, anunciaron un descubrimiento sorprendente.  Hicieron colisionar protones y antiprotones, y obtuvieron una nueva partícula a una energía de 140 gigaelectron-voltios (GeV).  Esto es equivalente a la masa de dos átomos de cinc, así que estamos hablando de una partícula muy gorda.  Pero esa no es la noticia.  Lo que resulta extraño es que esa partícula no está predicha por el Modelo Estándar.  Los científicos esperaban partículas, sí, pero de 90 GeV, y he aquí que aparece un bicho casi un 50% más masivo.  De la sala de prensa de Fermilab saltó al New York Times, y eso por definición lo convierte en noticia.

El sospechoso más probable es el llamado bosón de Higgs. Se trata de una partícula muy extraña, que según el Modelo Estándar sería la responsable de dar masa a todas las demás partículas conocidas.  De ser así, Fermilab habría encontrado el equivalente a la Piedra Rosetta de la física de partículas.  Pero los datos preliminares indican que la desintegración observada no es la que cabría esperar si se tratase del bosón de Higgs.  Otra posibilidad, más inquietante, sería una manifestación de una nueva fuerza de la naturaleza, desconocida hasta ahora.  Eso inquieta a muchos físicos, porque llevaría a la modificación, o incluso a la retirada, del Modelo Estándar.

Hay una tercera posibilidad: ninguna de las anteriores.  Esta nueva partícula se manifiesta como un pico estadístico obtenido tras observar infinidad de colisiones.  La probabilidad de que se no se trate de una partícula predicha por el Modelo Estándar es pequeña, pero no tanto que resulte imposible, lo que convertiría el nuevo descubrimiento en un simple “artefacto,” un espejismo experimental que nos hace creer que hay algo donde no lo hay.  Para comprobarlo, se están desarrollando otros experimentos en Fermilab, y seguro que en el CERN están trabajando ya en ello.  Tendremos que esperar a ver qué pasa.

Aunque tendrán que darse prisa.  La crisis afecta también a la ciencia.  Debido a los últimos recortes presupuestarios, el Tevatrón se quedará sin dinero en Septiembre, y tendrá que cerrar.  Sería irónico que el descubrimiento de la década resultase al mismo tiempo el canto del cisne.  Pero mientras tanto, a cavar.

————————–
Otros amazings también han hablado de esta noticia en sus blogs:

Ciencia Kanija: Los físicos del Fermilab han encontrado algo raro

Francis (Th)E Mule News: Un tecnopión de 150 GeV/c² podría ser la explicación de la anomalía observada en el Tevatrón del Fermilab



Por Arturo Quirantes
Publicado el ⌚ 8 abril, 2011
Categoría(s): ✓ Física