La medición inesperada de bosones amenaza el modelo estándar de la física

Después de una década de mediciones precisas, los científicos anunciaron el jueves que la partícula fundamental – W bosón Tiene una masa mucho mayor que la teoría, lo que sacude los cimientos de nuestra comprensión de cómo funciona el universo.

Estas bases se basan en Forma estándar En física de partículas, es la mejor teoría que tienen los científicos para describir los componentes básicos del universo y qué fuerzas los controlan.

El bosón W gobierna la llamada fuerza débil, una de las cuatro fuerzas basicas Naturaleza, y por tanto un pilar del Modelo Estándar.

Pero una nueva búsqueda Publicado en Ciencia Dijo que la medición más precisa realizada para W Boson contradice directamente las predicciones del modelo.

Ashutosh Kotwal, el físico de la Universidad de Duke que dirigió el estudio, dijo a la AFP que el resultado llevó a más de 400 científicos durante 10 años a examinar cuatro millones de bosones candidatos de «un conjunto de datos de alrededor de 450 billones de colisiones».

Estas colisiones, que ocurrieron al hacer chocar partículas a velocidades vertiginosas para estudiar, fueron hechas por Colisionador de tevatrones en el estado estadounidense de Illinois.

El acelerador de partículas fue el más potente del mundo hasta 2009, cuando lo sustituyó Gran Colisionador de Hadrones Cerca de Ginebra, famosa por la observación bosón de Higgs Después de unos años.

Tevatron dejó de funcionar en 2011, pero los científicos de Collider Detector en Fermilab (CDF) han estado calculando los números desde entonces.

Diagrama que muestra las partículas fundamentales del Modelo Estándar. (Alerta científica)

Las ‘grietas’ en el modelo

El modelo estándar es «probablemente la teoría científica más exitosa jamás escrita», dijo Harry Cliff, físico de partículas de la Universidad de Cambridge que trabaja en el Gran Colisionador de Hadrones.

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«Puede hacer predicciones fantásticamente precisas», dijo. Pero si estas predicciones resultan incorrectas, no solo se puede modificar el modelo.

«Es como un castillo de naipes, tiras tanto de una pieza que todo se desmorona», dijo Cliff a la AFP.

El modelo estándar no está exento de problemas.

Por ejemplo, no tiene en cuenta materia oscuraque junto con energía oscura Se cree que constituye el 95 por ciento del universo. También dice que el universo no tiene que existir en primer lugar, porque la gran explosión Debería haberse exterminado a sí mismo.

Además, «recientemente se detectaron algunas grietas» en el modelo, dijeron los físicos en un documento adjunto. Ciencia Artículo – mercancía.

“En este marco de pistas de que faltan piezas en el modelo estándar, hemos proporcionado otra pieza de evidencia muy importante y algo sustancial”, dijo Cotwal.

«Este es un descubrimiento importante o un problema en el análisis de datos», dijo Jean Starck, físico y director de investigación del Instituto CNRS de Francia, anticipando «una discusión acalorada en los próximos años».

«Las acusaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias», dijo a la AFP.

‘Vaya cosa’

Los científicos de la FCD dijeron que determinaron la masa del bosón W con una precisión del 0,01 por ciento, el doble de la precisión de los esfuerzos anteriores.

Lo compararon con un gorila que pesaba 350 kilogramos (800 libras) y 40 gramos (1,5 onzas).

Descubrieron que el bosón difería de la predicción del modelo estándar en siete desviaciones estándar, también llamadas sigma.

Cliff dijo que si lanzaras una moneda al aire, «las posibilidades de obtener un resultado de Five Sigma por pura suerte son de una en tres millones y medio».

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“Si esto es real, y no un sesgo sistemático o un malentendido sobre cómo se realizan los cálculos, es un gran problema porque significa que hay un componente nuevo y fundamental de nuestro universo que no hemos descubierto antes”, dijo. .

«Pero si vas a decir algo tan grande como que hemos roto el modelo estándar de la física de partículas, y hay nuevas partículas por descubrir, para convencer a la gente de que probablemente necesites más de una medición de más de un experimento».

«Ahora depende de la comunidad de física teórica y otros experimentos hacer un seguimiento de esto y arrojar luz sobre este misterio», dijo el portavoz de la FCD, David Tupac.

Y después de una década de mediciones, Kotwal aún no se ha realizado.

«Seguimos las pistas y no escatimamos esfuerzos sin darle la vuelta, así que descubriremos qué significa esto».

© AFP

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