Velocidades que superan la de la luz, una misteriosa quinta fuerza y la sorprendente asimetría de la antimateria: varios enigmas de la física esperan ser resueltos este año.
¿Cómo funciona el antimagnetismo? Trabajo de Alvar Sánchez de la Universidad Autónoma de Barcelona.
En el primer lugar de la lista de los físicos figura el bosón de Higgs, una partícula elemental, cuya existencia fue predicha por el Modelo Estándar, la teoría que explica de qué está formada la materia y sus interacciones. Si bien se hallaron los primeros indicios sobre su existencia, los científicos esperan que la confirmación llegue en el transcurso de los próximos doce meses. Si no se comprueba su existencia, el Modelo Estándar debería revisarse y es posible que surja una nueva física.
En 2011, la mayor sensación la causó la medición de partículas elementales que se desplazan a una velocidad mayor a la de la luz. ¿Los neutrinos rompieron realmente el límite máximo de velocidad predicha por la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein?
Según los resultados publicados en septiembre de 2011 del experimento OPERA, estas misteriosas partículas recorrieron en promedio en 60 nanosegundos menos que la velocidad de la luz la distancia de unos 700 kilómetros desde su origen en Ginebra hasta los Abruzos, en Italia, donde se encuentran los aparatos de medición.
Hay quienes creen que Einstein se equivocó
Si bien un segundo experimento OPERA confirmó en noviembre los primeros análisis, casi al mismo tiempo, investigadores del proyecto ICARUS llegaron a la conclusión de que sus datos descartan neutrinos superlumínicos. De existir, al superar la velocidad de la luz, en su recorrido deberían liberar un destello de energía, según argumentan los expertos. Pero en las mediciones de ICARUS no lo comprobaron.
En 2012 se llevará a cabo el experimento MINOS en Estados Unidos, que podría aclarar este tema. Actualmente se están llevando a cabo reformas y luego podría refutar las mediciones de OPERA en un plazo de entre cuatro y seis meses, indicó la portavoz Jenny Thomas a la revista «Physics World». En tanto, una posible confirmación demoraría mucho más tiempo.
¿Una quinta fuerza?
También causaron mucho revuelo los indicios de la posible existencia de una quinta fuerza de la naturaleza, hasta ahora desconocida, obtenidos en el Fermilab, el Laboratorio Nacional Fermi, cerca de Chicago, en Estados Unidos.
Uno de los gigantescos detectores de partículas del acelerador Tevatron, el CDF, halló indicios de una partícula elemental desconocida, que hace suponer la existencia de una fuerza hasta ahora hipotética llamada «fuerza technicolor».
Esta fuerza sería una variante de la energía nuclear y podría responder la pregunta hasta ahora no resuelta por la física: ¿cómo la materia adquirió su masa? El bosón de Higgs, que los físicos buscan intensamente desde hace casi medio siglo, sería entonces superfluo.
Sin embargo, las especulaciones fueron moderadas por un resultado amargo: si bien un análisis ampliado de los datos del CDF reforzó las sospechas, el detector hermano D0, que también pertenece al Tevatron, no arrojó ningún indicio de una partícula desconocida. «Hemos buscado en más de 200 billones de colisiones de partículas y no vemos ningún excedente, como informa el CDF», subrayó el portavoz del D0 Dimitri Denisov.
Entretanto, el Tevatron fue desactivado, pero tampoco en el acelerador de partículas más grande y potente del mundo, la partícula desconocida se dejó ver hasta ahora. En cambio, los físicos descubrieron allí indicios de una diferencia mucho mayor entre materia y antimateria que la predicha por el Modelo Estándar, actualmente vigente. Al comparar las tasas de desintegración de las partículas D0 y sus antipartículas, los expertos comprobaron una diferencia ocho veces mayor a la esperada. Sin embargo, este dato no es particularmente claro. «Hasta ahora sólo analizamos el 60 por ciento de los datos obtenidos en 2011», dijo el portavoz del grupo LHCb, Pierluigi Campana.
En 2012 será demostrado si el dato se convierte realmente en descubrimiento
Se desconoce aún qué fenómeno físico se produce. Sin embargo, contribuiría a explicar por qué el Universo está actualmente lleno de materia, pese a que cuando ocurrió el Big Bang (la Gran Explosión) se tiene que haber formado gran cantidad de antimateria.
Los físicos del LHC lograron dar un paso más hacia la comprobación de la existencia del bosón de Higgs. El posible «escondite» de esta partícula elemental está más restringido, informaron científicos de los dos grandes detectores ATLAS y CMS, del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN), cerca de Ginebra.
El bosón de Higgs le confiere masa a la materia, según el Modelo Estándar. La búsqueda del bosón de Higgs es uno de los objetivos más importantes del acelerador de partículas. Varias mediciones señalaron que el bosón de Higgs tiene una masa de entre 124 y 126 giga-electrón-voltios (GeV).
Sin embargo, los datos no son suficientes como para descartar estadísticamente el azar, indicaron los físicos. A más tardar a fines de 2012 se espera tener claridad sobre este tema.
Descartar la existencia del bosón de Higgs sería un resultado importante y de mucho peso, ya que conduciría a una física totalmente nueva, que tendría que completar el exitoso Modelo Estándar. En un plan estratégico del directorio del CERN, dice: «La comprobación del bosón de Higgs sería un descubrimiento. Su exclusión sería una revolución».
dpa
Editor: José Ospina-Valencia
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