Un nuevo trabajo nos acerca a la quinta fuerza fundamental de la física, cuya existencia se hizo más clara el pasado mes de marzo.
En marzo pasado, el LHC del CERN, un acelerador de partículas, provocó una tormenta en la comunidad científica al anunciar el probable descubrimiento de una quinta fuerza fundamental en la física. Recientemente, físicos de la Universidad de Cambridge hicieron nuevos descubrimientos que parecen confirmar estos resultados iniciales.
La física actual está formalizada en lo que se denomina Modelo Estándar de física de partículas. Él es quien describe cómo funciona nuestro mundo a la escala más pequeña. Según Harry Cliff, físico de partículas en Cambridge y autor principal de este nuevo estudio, es “la teoría científica más exitosa jamás construida «… Incluso si sabemos muy bien que tiene trampas.
Por ejemplo, olvida por completo una de las cuatro fuerzas fundamentales que conocemos hoy. Describe perfectamente la fuerza electromagnética, la interacción débil y la interacción fuerte, pero por otro lado deja a un lado la interacción gravitacional. Tampoco es suficiente para explicar ciertos fenómenos oscuros como la materia oscura.
Una pieza faltante del rompecabezas
Por tanto, los físicos sospechan desde hace mucho tiempo que en la receta que proponen deben faltar algunos ingredientes. Como explica Harry Cliff en su artículo, para encontrar este ingrediente faltante, los físicos rápidamente recurrieron a una de las seis partículas fundamentales: los quarks inferiores (o quarks de belleza en inglés).
Estos quarks son la encarnación de la inestabilidad; existen durante una fracción infinitesimal de segundo antes de transformarse en una colección de otras partículas. Cliff explica que para identificar a los actores que faltan, es interesante estudiar los detalles de esta transformación.
De ahí surgió el descubrimiento inicial del pasado mes de marzo. Según el modelo estándar, los quarks inferiores deberían haber producido otras dos partículas, electrones y muones, a la misma frecuencia. Sin embargo, encontraron que estos últimos parecen un poco menos a menudo. Una observación de lo más interesante; esto de hecho sugiere que un nueva fuerza, no incluido en el modelo estándar, sería el origen de este desequilibrio.
Pero estos fueron solo resultados preliminares. La gran preocupación es que los datos iniciales no eran precisos, o más bien no eran suficientes. Porque en una disciplina tan exigente como la física de partículas, los umbrales estadísticos habituales ya no son suficientes. Para que un fenómeno se considere establecido, se deben aplicar criterios de precisión mucho más estrictos; estamos hablando de una desviación estándar de 5 sigma. Sin entrar en detalles, esto significa que estamos tratando de asegurarnos de que haya menos de una probabilidad entre un millón de que esta observación sea insignificante. Por tanto, es un excelente umbral de seguridad; si se logra, podemos considerar que un resultado es extremadamente sólido.
Acercándonos cada vez más a la meta
Por tanto, es necesario profundizar en estos resultados para acercarnos a estos famosos 5 sigma. Esto es lo que el equipo de Harry Cliff ha estado buscando desde marzo pasado. Y para eso, solo hay una solución: volver a sumergirse en los datos. Por tanto, buscaron otros rastros de esta peculiaridad del proceso de desintegración. Al analizar la interacción de los cuartos inferiores con otro tipo de partícula, los quarks up, de hecho han observado la mismo fenómeno que sus colegas el pasado mes de marzo.
«Podríamos estar al borde de un gran descubrimiento. » -Harry Cliff
Desafortunadamente, nuevamente, sus resultados aún muestran un margen de error del 2%. Una puntuación todavía lejos de los famosos 5 sigma. Por otro lado, parece indicar que todas estas hermosas personas son realmente en el camino correcto. «Nuestros resultados están muy cerca de los de trabajos anteriores y refuerzan aún más la idea de que podríamos estar al borde de un descubrimiento importante.”, Explica Harry Cliff.
Sin embargo, para tener en sus manos una prueba indiscutible de una vez por todas, los físicos tendrán que esperar hasta que su juguete favorito esté operativo. De hecho, el LHCb se encuentra actualmente en fase de construcción; eventualmente, debería poder producir colisiones a una frecuencia mucho más alta. Esto nos permitirá obtener más datos estadísticos sobre este fenómeno y, quizás, finalmente tener en nuestras manos una de las partes faltantes del modelo estándar.
El texto de este nuevo estudio está disponible aquí.
