_- El extraordinario descubrimiento que podría revolucionar la física y nuestra comprensión del universo

_- Es un hallazgo que contradice una de las teorías más importantes y exitosas de la física moderna.

En las afueras de Chicago, en EE.UU., un grupo de científicos ha descubierto que la masa de una partícula subatómica no es la que debería ser.

Esta medición es el primer resultado experimental concluyente que está en desacuerdo con la famosa teoría del Modelo Estándar, que ha servido por años para determinar la masa aproximada de partículas subatómicas.

El equipo descubrió que una partícula de este tipo, conocida como bosón W, pesa más de lo que predice la teoría.

El resultado ha sido descrito como "impactante" por el profesor David Toback, coportavoz del proyecto, dado que podría conducir al desarrollo de una teoría nueva y más completa sobre cómo funciona el universo.

"Si los resultados son verificados por otros experimentos, el mundo se verá diferente", le dice a la BBC el académico, quien vislumbra incluso "un cambio de paradigma".

"El famoso astrónomo Carl Sagan dijo que 'afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria'. Creemos que tenemos eso", agregó.

Cuál fue el hallazgo
Los científicos del Fermilab Collider Detector (FCD), en Illinois, han encontrado una mínima diferencia en la masa del bosón W en comparación con lo que la teoría dice que debería ser: es de solo 0,1%.

Si esto se confirma con otros experimentos, las implicaciones serían enormes.

El llamado Modelo Estándar de la física de partículas ha predicho el comportamiento y las propiedades de las partículas subatómicas sin discrepancias de ningún tipo durante cincuenta años.

Hasta ahora.

El Fermilab está en Illinois.

El otro portavoz del FCD, el profesor Georgio Chiarelli, le dijo a la BBC que el equipo de investigación apenas podía creer lo que veían cuando obtuvieron los resultados.

"Nadie esperaba esto. Pensamos que tal vez nos equivocamos en algo".

Pero los investigadores revisaron minuciosamente sus resultados y trataron de buscar errores.

No encontraron ninguno.

El hallazgo, publicado en la revista Science, podría estar relacionado con pistas de otros experimentos en el Fermilab y el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), ubicado en la frontera entre Suiza y Francia.

Estos resultados, aún no confirmados, también sugieren desviaciones del Modelo Estándar, posiblemente como resultado de una quinta fuerza de la naturaleza aún no descubierta.

Actualización necesaria
Los físicos saben desde hace algún tiempo que la teoría necesita ser actualizada.

Sus postulados no pueden explicar la presencia de material invisible en el espacio, la llamada Materia Oscura, ni la continua expansión acelerada del universo por una fuerza denominada Energía Oscura.

Tampoco pueden explicar la gravedad.

Mitesh Patel, experto del Imperial College de Londres que trabaja en el LHC, cree que si se confirma el resultado del Fermilab, podría ser el primero de muchos que podrían presagiar el mayor cambio en nuestra comprensión del universo desde las teorías de la relatividad de Einstein hace 100 años.

"La esperanza es que al final veamos un hallazgo espectacular que no solo confirme que el Modelo Estándar se ha derrumbado como una descripción de la naturaleza, sino que también nos dé una nueva dirección para ayudarnos a entender lo que somos", dijo.

"Si esto se mantiene, tiene que haber nuevas partículas y nuevas fuerzas para explicar cómo hacer que estos datos sean consistentes", agregó.

Precauciones
Pero el entusiasmo en la comunidad de físicos se atenúa cuando se revisan experimentos anteriores.

Aunque el resultado del Fermilab es la medida más precisa de la masa del bosón W hasta la fecha, no coincide con otras dos de las medidas más precisas de experimentos previos que sí están en línea con el Modelo Estándar.

"Necesitamos saber qué está pasando con la medición", dice el profesor Ben Allanach, físico teórico de la Universidad de Cambridge.

"El hecho de que tengamos otros dos experimentos que concuerdan entre sí y con el Modelo Estándar y que estén muy en desacuerdo con este experimento me preocupa", agrega.

El Gran Colisionador de Hadrones está construido en un túnel circular de 27 km de largo bajo la frontera franco-suiza.

Todos los ojos están ahora puestos en el Gran Colisionador de Hadrones, que debe reiniciar sus experimentos después de una actualización de tres años.

La esperanza es que estos estudios proporcionen los resultados que sentarán las bases para una nueva teoría de la física más completa.

"La mayoría de los científicos serán un poco cautelosos", dice Patel.

"Hemos estado aquí antes y nos hemos sentido decepcionados, pero todos esperamos en secreto que esto sea realmente así y que en nuestra vida podamos ver el tipo de transformación sobre la que hemos leído en los libros de historia", señala.

https://www.bbc.com/mundo/noticias-61033989

_- El experimento en el Gran Colisionador de Hadrones que puede cambiar las leyes que rigen el Universo

_- El Gran Colisionador de Partículas es un laboratorio donde se experimentan con partículas subatómicas.

Los físicos han descubierto una potencial falla en una teoría que explica cómo se comportan los componentes básicos del Universo.

El Modelo Estándar (ME) es actualmente la mejor teoría que sirve para explicar la manera en que funciona el mundo a nuestro alrededor.

Pero también sabemos desde hace algún tiempo que el ME es solo un escalón para una comprensión más completa del cosmos.

Ahora, un aparente comportamiento inexplicable de una partícula subatómica llamada en inglés "beauty quark" o "bottom quark" (quark fondo, en español) ha expuesto las grietas en las bases de esta teoría.

Los hallazgos surgieron de una recolección de datos que hicieron los investigadores que trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), ubicado en las instalaciones de Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés), en Suiza.

El LHC es una estructura gigantesca con forma de túnel circular que está ubicada bajo tierra en la frontera entre Suiza y Francia, por la que viajan partículas de protones, que chocan entre ellas para sondear los límites de la física tal como la conocemos.

El comportamiento misterioso del "beauty quark" que ahora registraron los científicos podría ser el resultado de la intervención de una partícula subatómica no descubierta aún y que podría ser, de acuerdo con los expertos, una "nueva fuerza de la naturaleza".

Pero los físicos que entregaron los datos también señalaron que necesitan más información para confirmar los resultados.

"En realidad estábamos temblando cuando miramos los resultados por primera vez, estábamos tan emocionados. Nuestros corazones comenzaron a latir más rápido", le dijo a la BBC Mitesh Patel, investigador del Imperial College de Londres, quien trabaja en el LHC.

"Es demasiado pronto para decir si esto realmente es una desviación del ME, pero las posibles implicaciones son tales que estos resultados son lo más emocionante que he hecho en 20 años. Ha sido un largo viaje hasta llegar aquí", agregó.

En el modo en que está construido nuestro mundo, existen bloques fundacionales que son incluso más pequeños que el átomo.

Algunas de esas partículas subatómicas están hechas de materiales aún más pequeños, mientras que otras no se pueden dividir y convertirse en otra cosa. A estas últimas se las conoce como las partículas elementales.

El ME describe todas las partículas elementales que constituyen el Universo, además de las fuerzas que interactúan en él.

La ambición del nuevo colisionador de hadrones que será 4 veces más largo y 10 veces más potente que el actual Pero lo que no puede explicar son algunos de los grandes misterios de la física moderna, como la materia oscura o la naturaleza de la gravedad.

Los físicos saben que este modelo debe ser reemplazado por uno más avanzado.

Cuál es el proceso
El LHC fue construido para describir cómo funciona la física más allá del ME. Entonces, si los resultados del LHC se confirman, estos representarían un descubrimiento muy importante.

El CERN, en Suiza, es uno de los mayores centros para la investigación científica del mundo.

Ahora, el LHC produce estas partículas subatómicas que los científicos han llamado "beauty quarks", que no se encuentran usualmente en la naturaleza pero sí se pueden ver en el LHC.

Estas partículas subatómicas se someten a un proceso conocido como desintegración, en el que una partícula se transforma en varias, que a su vez son menos masivas.

De acuerdo al ME, estos quarks deberían desintegrarse en un número equivalente de electrones y partículas de muones.

Pero en vez de eso, el proceso de desintegración dentro de este laboratorio ha dejado más electrones que muones.

Una explicación plausible es que una partícula aún no descubierta (sólo descrita en la física teórica) y conocida como leptoquark estaría involucrada en el proceso, lo que explicaría que se produjeran electrones con mayor facilidad.

Una de las científicas líderes de este proyecto, Paula Álvarez Cartelle, de la Universidad de Cambridge, señaló que "este nuevo resultado ofrece indicios de la presencia de una nueva partícula o fuerza fundamental que interactúa de manera diferente con estas partículas".

"Cuanta más información tenemos, más sólido se ha vuelto este resultado. Esta medición es la más significativa de una serie de resultados del LHC de la última década que parecen coincidir, y todos apuntarían hacia una explicación común", agregó Álvarez Cartelle.

La científica señala que los resultados de las investigaciones no han cambiado, pero que las incertidumbres sobre el tema se han reducido, "aumentando nuestra capacidad para ver posibles diferencias con el Modelo Estándar".

Partículas diminutas
En la física de partículas, el estándar de oro para un descubrimiento es el nivel de cinco veces la desviación típica, en el que hay una probabilidad entre 3,5 millones de que los resultados sean solo una casualidad.

La medida que tiene ahora el LHC sobre este tema es de tres veces la desviación típica, lo que significa que hay una probabilidad en 1.000 de que los resultados sean una coincidencia estadística.

Por eso, señalan los investigadores, debemos esperar antes de sacar conclusiones.

"Puede que estemos en el camino hacia una nueva era de la física, pero si lo estamos, todavía es relativamente temprano en ese camino en este punto. Ya antes hemos visto resultados de esta importancia ir y venir, así que debemos ser cautelosos además de mostrarnos emocionados", le dijo a la BBC Chris Parkes, de la Universidad de Manchester.

Pero si se confirma con más análisis y datos cuando el LHC se reinicie el próximo año, podríamos estar frente a uno de los mayores descubrimientos recientes en física, según Konstantinos Petridis, físico de la Universidad de Bristol.

"El descubrimiento de una nueva fuerza en la naturaleza es el santo grial de la física de partículas. Nuestro conocimiento actual de los componentes del Universo es notablemente limitado: no sabemos de qué está hecho el 95% del Universo o por qué hay un desequilibrio entre materia y antimateria", anotó.

Los resultados se han presentado para su publicación en la revista Nature Physics. B.BC