La partícula subatómica que llevaría a replantear las leyes de la física de los últimos 50 años | Vistazo

La partícula subatómica que llevaría a replantear las leyes de la física de los últimos 50 años

Redacción Vistazo Lunes, 29 de Marzo de 2021 - 16:06
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Desde la década de los 70, la comunidad científica ha designado al Modelo Estándar (ME) como la mejor teoría para explicar la manera en la que interactúan las partículas que conforman todo lo que está en el mundo.

Sin embargo, físicos de la Organización Europea para la investigación Nuclear (CERN por sus siglas en francés) registraron un inexplicable comportamiento en una partícula subatómica llamada “beauty quark”, “bottom quark”, o en español quark de fondo, que ha sacudido las bases de lo que se creía.

El hallazgo se observó durante una recolección que hicieron los investigadores en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), una estructura de gran tamaño con forma de túnel, que está ubicada bajo tierra en la frontera entre Suiza y Francia. Por este dispositivo viajan partículas de protones que chocan entre sí mismas y que ayudan a estudiar los límites de la física.

Los científicos creen que el extraño comportamiento de la "beauty quark" podría deberse a la intervención de una partícula subatómica que aún no ha sido descubierta, y que podría ser, de acuerdo con los expertos, una "nueva fuerza de la naturaleza".

Los físicos señalaron que necesitan más información para confirmar los resultados, pero que están emocionados con el descubrimiento.

"Es demasiado pronto para decir si esto realmente es una desviación del ME, pero las posibles implicaciones son tales que estos resultados son lo más emocionante que he hecho en 20 años. Ha sido un largo viaje hasta llegar aquí" indicó Mitesh Patel, investigador del Imperial College de Londres, quien trabaja con el LHC.

El ME sostiene que existen elementos más pequeños que el átomo, llamadas partículas subatómicas, y que mientras que algunas están hechas de materiales todavía más pequeños, hay otras que ya no se pueden dividir. A estas últimas se las llama “partículas elementales”; y se cree que constituyen el universo.

Pese a la complejidad y la amplia mirada de esta teoría, todavía no se puede explicar la materia oscura o la naturaleza de la gravedad, por lo que es necesario seguir estudiando, para dar con una teoría más acertada.

EL DESCUBRIMIENTO
El objetivo del LHC es estudiar cómo funciona la física, más allá de los parámetros del Modelo Elemental. Los científicos están emocionados porque si los recientes resultados se confirman, habrían realizado un descubrimiento muy importante.

El LHC produce partículas subatómicas que no se encuentran usualmente en la naturaleza, pero sí se pueden ver en la máquina, y los físicos las han llamado "beauty quarks". Estas se someten a un proceso en el que cada una se transforma en varias partíclas más pequeñas y menos masivas. El ME dicta que se deberían desintegrar en un número equivalente de electrones y muones, pero el proceso en el laboratorio ha dejado más electrones que muones.

Existe una explicación, pero involucra a una partícula solo descrita en la física teórica, conocida como leptoquark. Paula Álvarez Cartelle, una de las científicas líderes de este proyecto, aseveró que "este nuevo resultado ofrece indicios de la presencia de una nueva partícula o fuerza fundamental que interactúa de manera diferente con estas partículas".

Esta medición sería la más significativa de una serie de resultados del LHC procesados durante la última década. Todos parecen coincidir, y todos apuntarían hacia una explicación común.

La científica dijo que, si bien los resultados de las investigaciones no han cambiado, las incertidumbres sobre el tema se han reducido, "aumentando nuestra capacidad para ver posibles diferencias con el Modelo Estándar".

FALTAN MÁS DATOS
En la física de las partículas, para que un fenómeno se considere un descubrimiento, debe presentar cinco veces la desviación típica para que no sea una coincidencia estadística. Por ahora el LHC ha presentado tres veces la desviación y los investigadores están contentos, pero permanecen cautos, saben que deben esperar antes de sacar conclusiones.

"Puede que estemos en el camino hacia una nueva era de la física, pero si lo estamos, todavía es relativamente temprano en ese camino en este punto. Ya antes hemos visto resultados de esta importancia ir y venir, así que debemos ser cautelosos además de mostrarnos emocionados", le dijo a la BBC Chris Parkes, de la Universidad de Manchester.

El próximo año el LHC se reiniciará y si se confirman más datos, este podría ser uno de los mayores descubrimientos recientes en la física.

Konstantinos Petridis, físico de la Universidad de Bristol, añadió que “el descubrimiento de una nueva fuerza en la naturaleza es el santo grial de la física de partículas. Nuestro conocimiento actual de los componentes del Universo es notablemente limitado: no sabemos de qué está hecho el 95% del Universo o por qué hay un desequilibrio entre materia y antimateria".
 

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