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por Eduardo Martínez
de la Fe
09 Abril
2021
del Sitio Web
Tendencias21
Steve Buissinne
en Pixabay.
Un
descubrimiento
en el segundo
acelerador de partículas
más potente del
mundo
da la estocada
final al Modelo Estándar:
en el universo
hay ingredientes misteriosos
no identificados
que confirmarían la existencia
de una Nueva
Física...
Un nuevo descubrimiento
en torno a una partícula elemental indica que
el mundo quántico es mucho más
extenso de lo que conocemos actualmente:
partículas
desconocidas hasta ahora están emergiendo del vacío vapuleando
mortalmente al
Modelo Estándar, el marco
teórico más completo que tenemos para explicar el universo.
El mes pasado,
investigadores de la Organización Europea para la Investigación
Nuclear (CERN)
descubrieron una importante fisura en el Modelo Estándar de la
física de partículas, que si se confirma, anunciaría una Nueva
Física de dimensiones todavía imprecisas.
Menos de un mes después, el laboratorio norteamericano de física de
altas energías
Fermilab, que dispone del segundo
acelerador de partículas más potente del mundo, clava la puntilla
definitiva:
confirma la necesidad
de reconstruir el modelo que describe todas las partículas
elementales.
El Modelo Estándar,
desarrollado hace casi 50 años, ha mostrado siempre sus carencias:
no ha conseguido
explicarlo todo, particularmente las constantes físicas
fundamentales,
la materia o la energía oscuras...
Por este motivo, se
considera un modelo que necesita ser perfeccionado.
Desde hace tiempo, los científicos están explorando una teoría
todavía más fundamental, a la que han llamado
Nueva Física, para explicar las
anomalías detectadas en el Modelo Estándar.
El CERN descubrió un comportamiento inesperado en una partícula
subatómica llamada
quark fondo, también conocido
como quark belleza:
podría ser el
resultado de su interacción con otra partícula subatómica
desconocida que ejerce sobre esa partícula una fuerza imprecisa.
Estocada final
Si ese descubrimiento ya dejó gravemente herido al Modelo Estándar,
lo que ha observado Fermilab viene a poner el broche final a esta
descripción del mundo:
tendrá un impacto
similar al descubrimiento del
bosón de Higgs, que explicó el
origen de la masa que da forma al universo y dejó abierta la
puerta a la Nueva Física...
Los primeros resultados
del experimento
Muon g-2 en el Fermilab muestran
partículas fundamentales llamadas
muones que se comportan de una
manera no predicha por el Modelo Estándar.
Se trata, según se explica en
un comunicado, de un resultado
histórico, realizado con una precisión sin precedentes, que confirma
la discrepancia que ha estado carcomiendo a los investigadores
durante décadas.
Muon g −2 es un experimento de física de partículas que mide
el momento dipolar magnético anómalo del muon:
el resultado de esa
medición ha proporcionado la evidencia que faltaba de la
existencia de partículas completamente nuevas no recogidas en el
Modelo Estándar.
Indica que la sopa
virtual de partículas que interactúa con todas las formas de
materia, tiene ingredientes misteriosos y no identificados a las que
los muones son especialmente sensibles.
Un muon es unas 200 veces más masivo que su primo, el electrón.
Los muones se producen
naturalmente cuando los rayos cósmicos inciden en la atmósfera de la
Tierra, y los aceleradores de partículas del Fermilab pueden
producirlos en grandes cantidades.
Como una peonza,
el muón (µ) gira sobre sí mismo,
convirtiéndose en un pequeño imán
rodeado por un campo magnético.
Crédito: Dani Zemba,
Universidad Estatal de Pensilvania.
Momento
magnético
Al igual que los electrones, los muones actúan como si tuvieran un
pequeño imán interno.
En un campo magnético
fuerte, la dirección del imán del muon se precesa (la
precesión es el movimiento asociado con el cambio de dirección en el
espacio) o se tambalea, al igual que lo hace el eje de una
peonza.
La fuerza del imán interno determina la velocidad a la que el muon
precesa en un campo magnético externo. Esa fuerza del imán
interno se llama momento magnético.
El momento magnético del muon se midió por primera vez en
2001 en el
Laboratorio Nacional de Brookhaven
en Nueva York, y se descubrió que era mayor de lo que predecía el
Modelo Estándar.
Los físicos pensaron entonces que la interacción con partículas
desconocidas, quizás contempladas por una teoría llamada
supersimetría, podría haber causado esta anomalía.
La nueva medición del experimento Muon g-2 en el Fermilab
concuerda fuertemente con el valor encontrado en Brookhaven y pone
de manifiesto que el Modelo Estándar por sí solo no puede
explicarla.
Es una prueba
convincente de la Nueva Física, destacan sus descubridores...
Ninguno de los
experimentos, tanto de Brookhaven como del Fermilab, se considera
todavía un descubrimiento oficial, porque existe una pequeña
posibilidad de que los resultados obtenidos se deban a errores
estadísticos.
Hasta ahora se ha analizado solo el 6% de los datos que recopilará
Fermilab en torno al momento magnético del muon, y aunque se
considera más que suficiente para desafiar al Modelo Estándar, los
análisis seguirán.
De hecho, el análisis de datos de la segunda y tercera ejecución del
experimento está en marcha, la cuarta ejecución se está organizando
y se planea incluso una quinta ejecución.
La combinación de los resultados de los cinco experimentos dará a
los científicos una medida aún más precisa de la oscilación del
muon, revelando con mayor certeza si la Nueva Física se esconde
dentro de la espuma quántica.
¿Última
palabra?
De todas formas, científicos franceses
advierten en la revista
Nature que el Modelo Estándar
puede que no haya dicho todavía la última palabra:
un método
independiente de cálculo concluye que la anomalía detectada en
el momento magnético del muon es menor que la establecida en las
mediciones.
Esta "anomalía de la
anomalía" debe ser confirmada por otros equipos, pero los
científicos franceses esperan obtener una nueva predicción que sea
lo suficientemente precisa como para decidir el
destino del Modelo Estándar en los
próximos años...
Referencia
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