Martes, 19 Abril 2022 08:59

¿ESTÁ EN PELIGRO EL MODELO ESTANDAR DE LA FÍSICA?

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La medición más precisa hasta ahora del bosón W, portador de la fuerza débil, no coincide con la teoría, y eso amenaza nuestra idea de cómo funciona el Universo

Existen cuatro fuerzas en la naturaleza: electromagnetismo, gravedad, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil. Y cada una de ellas está asociada a una partícula, o cuanto, que transporta la unidad mínima de cada fuerza. Así, la partícula portadora del electromagnetismo es el fotón, la de la fuerza nuclear fuerte es el gluón, que mantiene fuertemente unidos a los quarks que forman protones y neutrones en el interior de los núcleos atómicos, y los bosones W y Z son los portadores de la fuerza débil, responsable de la desintegración radiactiva de las partículas subatómicas. Solo la gravedad, por el momento, escapa a esta regla, ya que nadie ha conseguido todavía encontrar un 'gravitón'.

Ahora, y tras una larga década de pruebas y meticulosas mediciones, un equipo de físicos capitaneado por Ashutosh Kotwal, de la Universidad de Duke, acaba de anunciar que la masa del bosón W, que gobierna la fuerza nuclear débil, es «significativamente mayor» de lo que predicen las teorías.

Algo que podría sacudir los cimientos de nuestra comprensión del Universo y afectar al Modelo Estándar de la física de partículas, la mejor teoría que manejan los científicos para describir los componentes básicos de la materia y las fuerzas que los gobiernan. El hallazgo se acaba de publicar en ' Science'.

Según explica el propio Kotwal, este resultado, la medición más precisa del bosón W hasta la fecha, fue obtenido un grupo de más de 400 científicos, que durante una década examinaron hasta cuatro millones de bosones W en «un conjunto de datos de alrededor de 450 billones de colisiones», llevadas a cabo en el colisionador Tevatron, en Illinois, el mayor del mundo hasta 2009, cuando ese 'titulo' pasó al gran colisionador de hadrones el CERN, en el CERN (Ginebra). El Tevatron dejó de operar en 2011, pero los físicos han estado procesando sus datos desde entonces.

Según el estudio, los investigadores lograron determinar la masa del bosón W con una precisión del 0,01 por ciento. Lo cual, explican, equivale a calcular el peso de un gorila de 350 kilogramos con un margen de error de 40 gramos. De este modo, descubrieron que la masa del bosón es notablemente superior a lo predicho por el Modelo Estándar. «Y si esto es real -explica Harry Cliff, de la Universidad de Cambridge- y no un sesgo sistemático o un malentendido sobre cómo hacer los cálculos, entonces es un gran problema porque significaría que hay un nuevo ingrediente fundamental para nuestro universo que no habíamos descubierto antes».

El Modelo Estándar es, sin duda, una de las teorías más exitosas que existen, capaz de hacer predicciones extraordinariamente precisas, pero no está exento de problemas. Por ejemplo, no dice nada de la materia oscura, que junto con la 'energía oscura' da cuenta, ni más ni menos, que del 95% de la masa del Universo. Y tampoco explica por qué vivimos en un Universo hecho de materia, cuando se supone, según la teoría, que durante el Big Bang se creó la misma cantidad de materia que de antimateria.

«En este marco de pistas de que faltan piezas en el Modelo Estándar -dice Kotval- hemos aportado una pista más. Y se trata de algo grande». Ahora, según los investigadores, «depende de la comunidad de física teórica y otros experimentos hacer un seguimiento de esto y arrojar luz sobre este misterio». El propio Kotwal asegura que, después de toda una década de esfuerzo, su trabajo aún no ha terminado. «Seguimos las pistas -afirma el físico-y no dejaremos piedra sin remover, así que averiguaremos qué significa esto».

Fuente: ABC Ciencia

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