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Un experimento puede haber revelado la existencia de una nueva fuerza de la naturaleza

Renzo Gonzales

Sector del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Foto: CERN
Sector del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Foto: CERN

Un equipo de físicos ha detectado una anomalía que no se puede explicar con las leyes conocidas que rigen el universo.

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Hasta ahora, la mejor teoría para explicar el funcionamiento de todo lo que ocurre en el universo es el Modelo Estándar. Sin embargo, un reciente experimento puede haber revelado una anomalía imposible de explicar por estas leyes físicas.

El mencionado experimento tuvo lugar en el Gran Colisionador de Hadrones (LCH), una gigantesca estructura subterránea en forma circular donde los científicos hacen chocar protones (presentes en el núcleo de los átomos) para desintegrarlos en partículas más pequeñas, como los quarks.

Los científicos a cargo del experimento observaron que un tipo de quark pesado, conocido como “quark belleza”, se comportó de una manera extraña. El ME predice que estas partículas se deberían desintegrar en electrones o en muones (partículas aún más diminutas) con la misma frecuencia, pero no sucedió así en el LHC: detectaron más electrones que muones.

“El hecho que no suceda (como se esperaba) es sumamente importante para la física fundamental. Esto sugiere que nos está faltando algo en el rompecabezas que tenemos del mundo”, explica a La República Carlos Argüelles-Delgado, profesor del Departamento de Física de la Universidad de Harvard.

Este hallazgo sugiere, según los autores, que hay una nueva partícula o fuerza fundamental de la naturaleza que interactúa con las partículas mencionadas y causa la anomalía.

Representación de un choque de partículas en el LHC. Imagen: CERN.

“En realidad estábamos temblando cuando miramos los resultados por primera vez, estábamos tan emocionados. Nuestros corazones latían un poco más rápido”, relató en un comunicado Mitesh Patel, uno de los científicos de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) que estuvo cargo del experimento.

Una nueva fuerza o una nueva partícula

De acuerdo con el Modelo Estándar, en la naturaleza actúan cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte, y la fuerza nuclear débil. El descubrimiento de una nueva fuerza de la naturaleza es para algunos el ‘santo grial’ de la física de partículas.

No obstante, los expertos recomiendan ser cautos. En física de partículas, para confirmarse un descubrimiento que lleve a formular nuevas leyes se requiere máximo una probabilidad entre 3,5 millones de que los resultados sean solo una casualidad. Las mediciones obtenidas por el LHC por ahora tienen una probabilidad entre 1.000 de que sea una falsa alarma. “Esto es considerado como muy raro, pero por experiencia histórica sabemos que no es suficientemente raro”, anota Argüelles-Delgado.

Los científicos seguirán recopilando datos cuando el LHC vuelva a entrar en funcionamiento, lo cual debería ayudar a confirmar o contradecir el hallazgo. Sin embargo, no sería la única forma de averiguarlo.

Segmento del LHC. Imagen: Martial Trezzini/AP.

“Si hay una nueva fuerza en acción, esta no está solo encapsulada en las desintegraciones de quarks belleza, sino que tendría repercusiones en otras áreas de la física. Tal vez existan otros datos que al ser inspeccionados a la luz de estos resultados nos den información que ratifiquen estos resultados o los contradigan”, acotó el físico peruano.

Si bien la confirmación de tal descubrimiento sería algo revolucionario, no debería ser catalogado de inesperado. El Modelo Estándar no puede explicar ciertos fenómenos del universo y, por tanto, debería haber algunos ‘secretos’ de la física que aún no se han develado.

“Sabemos que debe haber nuevas partículas por descubrir. porque nuestra comprensión actual del cosmos se queda corta en muchos aspectos; no sabemos de qué está hecho el 95% del universo, o por qué hay un desequilibrio tan grande entre la materia y la antimateria, ni entendemos los patrones en las propiedades de las partículas que conocemos”, afirma Michael McCann, que también participó en el experimento en el LHC.

“Si bien tenemos que esperar la confirmación de estos resultados, espero que algún día podamos mirar hacia atrás como un punto de inflexión, donde comenzamos a responder a algunas de estas preguntas fundamentales”, finaliza.