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El Modelo Estándar sigue agonizando

Nuevos descubrimientos confirman que el Modelo Estándar está incompleto y que nuestra visión del universo puede cambiar si se confirma que hay partículas desconocidas alumbrando lo que llamamos la Nueva Física.

En marzo pasado, un equipo de físicos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de Ginebra anunció que habían detectado una señal inusual en sus datos que puede ser el primer indicio consistente de una Física completamente nueva.

El descubrimiento abrió un boquete en el Modelo Estándar, el manual que describe la naturaleza de las partículas elementales y las fuerzas con las que interactúan.

Menos de un mes después, el laboratorio norteamericano de física de altas energías Fermilab, que dispone del segundo acelerador de partículas más potente del mundo, confirmó la necesidad de reconstruir el modelo que describe todas las partículas elementales.

Ahora, un nuevo descubrimiento realizado en la Universidad de Bonn sugiere lo mismo: el Modelo Estándar se está quedando pequeño para todo lo que estamos observando en diferentes experimentos de laboratorio. Parece que se acerca su fecha de caducidad.

Terremoto subatómico

En el primer experimento (LHC), se observó un comportamiento inesperado en una partícula subatómica llamada quark fondo, también conocida como quark belleza.

El comportamiento inesperado o anomalía registrado en el quark belleza podría ser el resultado de su interacción con otra partícula subatómica desconocida que ejerce sobre esa partícula una fuerza imprecisa.

En el segundo experimento (Fermilab) aparecieron partículas fundamentales llamadas muones que se comportan de una manera no predicha por el Modelo Estándar.

La nueva medición obtenida en este experimento puso de manifiesto que el Modelo Estándar por sí solo no puede explicarla. Es una prueba convincente de la Nueva Física, destacan sus descubridores.

Tema relacionado: Jaque mate al Modelo Estándar que explica al universo

Rayos cósmicos implicados

El tercer experimento de la Universidad de Bonn va en la misma dirección: ha encontrado también algo que no encaja con lo que describe el Modelo Estándar.

Observando unas partículas que forman parte de los rayos cósmicos llamadas kaones, los científicos descubrieron que la medida de su inestabilidad tampoco encaja con los parámetros del Modelo Estándar, clara indicación de que hay nueva Física todavía por descubrir, destacan en un comunicado.

¿Qué es entonces lo que está pasando? Pues que las partículas elementales no están comportándose como deberían, lo que significa que el manual conocido como Modelo Estándar está incompleto.

Duda prudente

Aunque ninguno de estos experimentos puede considerarse todavía definitivo, la duda sobre lo que realmente conocemos del mundo está asentada en la comunidad científica.

La duda no está exenta de prudencia, porque hasta ahora el Modelo Estándar ha sobrevivido a todas las pruebas experimentales desde que tomó forma entre 1970 y 1973.

Incluso en 2011, un extraño descubrimiento de que una partícula llamada neutrino parecía viajar más rápido que la luz amenazó al Modelo.

Sin embargo, finalmente se descubrió que esa anomalía era el resultado de un problema de conexión eléctrica ocurrido durante el experimento. Alivio.

Sobresalto ATLAS

Otro sobresalto ha ocurrido esta semana durante TOP2021 (14th International Workshop on Top Quark Physics): el experimento ATLAS, uno de los siete aceleradores construidos en el LHC, anunció haber sondeado la partícula elemental más pesada conocida, el quark top, en busca de posibles anomalías.

Confirmó que las anomalías existen, aunque añadiendo que las discrepancias observadas en esta partícula con el Modelo Estándar no son significativas.

Sin embargo, reconoció también la posible existencia de nuevas partículas e interacciones que supuestamente podrían ocasionar las anomalías, aunque sin tener efectos muy grandes sobre el comportamiento de estos quarks.

Dicho de otra manera: las partículas misteriosas podrían existir, pero sin perturbar demasiado el manual de las partículas elementales.

Sigue la pesadilla

Aquí no termina la pesadilla: científicos de la Universidad de Chicago y de la Universidad Técnica de Darmstadt denuncian también  un nuevo tipo de simetría en la Física que no está contemplada en el Modelo Estándar.

La pregunta, formulada por tres físicos relevantes, está en el aire: ¿qué podría significar todo esto para el futuro de la física fundamental?

Si lo que estamos viendo es realmente el presagio de algunas nuevas partículas fundamentales, finalmente será el gran avance que los físicos han estado anhelando durante décadas, responden.

Lo mejor de todo

Si ese es el caso, añaden, estamos viendo una parte del panorama que se encuentra más allá del Modelo Estándar, lo que en última instancia podría permitirnos desentrañar una serie de misterios.

Y concluyen: estos misterios incluyen la naturaleza de la materia oscura invisible que llena el universo, o la naturaleza del bosón de Higgs.

Incluso podría ayudar a los teóricos a unificar las partículas y las fuerzas fundamentales. O, quizás lo mejor de todo, podría estar apuntando a algo que nunca hemos considerado.

Por algo dice Nature que los físicos están en éxtasis.

 

Referencias

High-precision determination of the Ke3 radiative corrections. Chien-YeahSeng et al. Physics Letters B, Volume 820, 10 September 2021, 136522. DOI:https://doi.org/10.1016/j.physletb.2021.136522

Top quark angular correlations at LHC with ATLAS and CMS. James Howarth, James William Howarth. 14th International Workshop on Top Quark Physics (TOP2021). 13 sept. 2021.

Unnuclear physics: Conformal symmetry in nuclear reactions. Hans-Werner Hammer and Dam Thanh Son. PNAS August 31, 2021. 118 (35) e2108716118. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2108716118

Imagen superior: Universo temprano. NASA/ESA

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

2 comentarios

  • Hola gracias si yo lo venía diciendo el comportamiento de la tierra es inusual tantos proyectos y experimentos con la tierra no era normal al estudiar el espacio un joven encontró lo que especialistas no aquí viene lo bueno yo no soy nadie pero tengo experiencia varias constituciones confirmaron su allasgo buen descubrimiento pero no es una aquí viene la duda son varias ese es algoritmo yo descubrí otra que no tiene nada que ver con las actuales y si vamos en caminos diferentes espero que al final todos concuerden sería lo mejor esto es interesante amo la ciencia soy novato pero inspirador buena suerte

  • Yo soy profesor de física, excreyente del positivismo científico, hasta que ciertas ecuaciones me indicaron que yo no era un ser aislado sino un ser con todo el universo, formando parte de un todo, indicando de esta manera que no podemos reducir la ciencia a lo que, redundancia mediante, se llama reduccionismo.
    Me leí ciertas cuestiones de carácter espiritual y logré la comprensión de circunstancias más allá de la ciencia. También existen unas leyes del comportamiento social con carácter divino. No es un acaso que tengamos que pasar por las etapas del primitivismo, el esclavismo, la democracia y una sociedad igualitaria. Es un proceso a todas luces, y no unas circunstancias problemáticas, de crisis. No hay crisis, hay solo procesos.
    Lo divino tiene leyes y reglas que, al ser obviadas conducen a los consabidos problemas, que tengo dos maneras de resolver: felizmente o ego mediante, juzgando la creación.
    ¿Qué hago yo aquí? Soy parte de El Ser que lo impregna todo y que se está experimentando. Porque yo sé que existe un conocimiento previo con leyes y reglas que lo permean todo, y esas cosas eran de carácter teórico y ahora es a nosotros a quienes les toca experimentarlo. ¿Qué es velocidad, qué es potencia, que es E-B-ismo? Todo eso lo estamos experimentando nosotros, y para ello tenemos que venir como no sabiendo para llegar a saber.
    Y ese Ser no es Dios, porque Dios está allá, y no hay ese ser allá, hay un ser que lo es todo y que está necesitando de manera indispensable nuestra existencia. Es esa esencia que lo dirige de manera central quien me necesita a mí, no yo a Él.