CONTRADICCIÓN INESPERADA EN LA MASA DEL BOSÓN W ALTERA LA TEORÍA ESTÁNDAR DE PARTÍCULAS

Tan solo 10 años después de que el CERN descubriera el Bosón de Higgs, la colaboración CDF, Collider Detector at Fermilab, a la que pertenecen alrededor de 400 científicos de distintos países, siguió analizando más a fondo la gran cantidad de datos recopilados en el experimento del Collider Detector at Fermilab, de quien recibe dicho nombre. Ahí se registraban las colisiones de protones y antiprotones producidas desde 1985 hasta 2011 en el acelerador Tevatrón. 

Con ello, han obtenido recientemente la medición más precisa hasta ahora de la masa del bosón W, uno de los 6 bosones que crean el modelo estándar, pero con un resultado mayor de lo esperado: su nuevo valor es aproximadamente el doble de preciso que en las medidas anteriores. Este hallazgo fue publicado en Science en abril de este año.

Según los expertos, tras medir la masa y contando con una muestra de unos 4 millones de estos bosones, se obtuvo un valor de 80.433,5 +/- 9,4 MeV/c2, donde “MeV” equivale a los megaelectronvoltios y “c” a la velocidad de la luz en el vacío, que supera todas las mediciones anteriores y equivaldría a unas 80 veces la masa de un protón. Debido a esto, el valor de la masa de la partícula sugiere que esta sea más pesada (7 sigmas en la jerga de los físicos) que lo predicho en el modelo estándar y que perdure la tensión entre el bosón y este modelo. 

Si lo mencionado anteriormente se confirma, los hallazgos de la colaboración CDF iluminarían áreas donde el modelo estándar debe mejorarse o ampliarse o incluso proporcionar los primeros vistazos a la física que habría detrás de él y, por lo tanto, el bosón sería la clave para la búsqueda de esta.

Según Kotwal, quien publicó cinco mediciones, cada cual más precisa que la anterior, en los últimos 28 años, la probabilidad de que el aumento de 7 sigmas sea mera casualidad estadística equivale a 1 entre mil millones. Pero aun así, debido a que estas afirmaciones requieren evidencia extraordinaria, este descubrimiento seguirá necesitando de más ensayos adicionales para que garantice una verificación independiente.

Ahora más que nada, debido al resultado tan diferente al de las estimaciones anteriores, los físicos tienen la tarea de descubrir aquello que el modelo estándar no puede explicar. 

Esta no es la primera vez que se demuestra que la física subatómica es realmente diferente a las mejores hipótesis de la humanidad, porque en abril de 2021, la Colaboración Muon g-2 descubrió más evidencias de que lo predicho en el modelo estándar no coincide con lo demostrado en los experimentos. Además, la gravedad y la materia oscura, dos de los hechos imprescindibles del universo, no son capaces de ser explicados por este modelo. 

“Para averiguar cuál podría ser la teoría más fundamental, es importante encontrar fenómenos que el modelo estándar no pueda explicar, o en otras palabras, aquellos fenómenos en donde lo predicho por el modelo se rompa” escribió Claudio Campagnari, físico de la Universidad de California. Por lo tanto, se han creado experimentos precisamente para este propósito. Estos probarán las conclusiones de los nuevos descubrimientos utilizando varios experimentos de choque, pero aún seguimos a la espera de la publicación de los resultados de ATLAS y Compact Muon Solenoid, dos detectores del Gran Colisionador de Hadrones del CERN. 

En cualquier caso, una vez que estén disponibles los últimos resultados del equipo, toda discusión habrá terminado y, entonces, sabremos si en 2023 cambiará nuestra percepción de la física de partículas y de los diversos fenómenos interestelares que la acompañan. 

Fuentes: Agencia Sinc, National Geographic, Gizmodo, Tekcrispy