Tres experimentos de física de partículas sugieren que algo está mal con el modelo estándar

Las siguientes palabras fueron dichas por  Glenn Tiede, quien ha realizado una licenciatura y un posgrado en física y astrofísica, y tiene que lidiar con los evaluadores de las revistas científicas.

Puedo decirte de primera mano que los buenos científicos nunca actúan como si todo estuviera descubierto. Pero hay demasiados científicos ahi afuera que olvidan que no tienen todas las respuestas. También combinan a menudo la física y las matemáticas, olvidando que esta última es un lenguaje de lógica y la física es un entendimiento de la naturaleza. Mientras que los científicos involucrados en el tipo de investigaciones continuación ciertamente saben que el modelo estandar no está completo, hay científicos, en cada disciplina científica,  que están un poco demasiado confiados en ellos mismos y los cimientos de su trabajo. Después de todo, es un fallo humano común, y los científicos son humanos.

Aunque el estudio de la física alctualmente en muchas universidades tiene demasiado que ver con matemáticas, esta no se puede aplicar, al menos no de la forma convencional, al entendimiento de la realidad. Escucho tan a menudo en artículos y en programas de ciencia sobre las ecuaciones y los modelos matemáticos de los expertos que entonces parecen saltar diractamente a la suposición de que porque la matemática dice una cosa, entonces debe esa cosa estar en el universo real. Sigo pensando: "Hmm ok, es genial que tengas algunos números, pero ¿no deberías, ya sabes, comprobar  contra la observación de un experimento antes de presumir que las ecuaciones reflejan la realidad?".

Una física desconocida

Investigadores de tres instalaciones experimentales en Japón, Estados Unidos y Europa han descubierto anomalías en la desintegración de una rara partícula llamada mesón B que sugiere que la física no parece funcionar como esperábamos. 

La desintegración anómala viola el principio de la universalidad del Lepton. Esto es donde los electrones y sus dos primos masivos, los muones y las partículas tau, se comportan de la misma manera. La única diferencia son sus masas y la duración de sus vidas. De acuerdo con un estudio publicado en Nature, no obstante, hay algo más sucediendo. Las tasas de algunos decaimientos del lepton tau pesado, en relación con los leptones ligeros, fueron mayores que las predicciones.

Visualización de eventos grabada por el detector BaBaR mostrando la desintegración de dos mesones B en varias partículas subatómicas, incluyendo un muón y un neutrino. 

La física de partículas se describe como una de las teorías más grandes jamás producidas, llamada El Modelo Estándar. Aunque hasta ahora ha sido exitoso en explicar y predecir fenómenos y partículas (como el bosón de Higgs), sigue siendo limitada. Por ejemplo, no incluye la gravedad. Los físicos de partículas, por lo tanto, han estado buscando violaciones del Modelo Estándar con la esperanza de encontrar una nueva física.

"Vimos la primera observación significativa de algo más allá del Modelo Estándar en el experimento BaBaR llevado a cabo en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC", informó el coautor Manuel Franco Sevilla en un comunicado. 

Los resultados de BaBaR están en concordancia con los hallazgos del experimento Belle en Japón y los resultados recientes del CERN.  Cuando los datos de los tres experimentos se consideran juntos, traen una violación de la universalidad del lepton  con un 99,95 por ciento de certeza. Esto es bastante bueno, pero no lo suficiente para calificar como un descubrimiento.

Un descubrimiento debe alcanzar un nivel de certeza del 99,9999 por ciento para aprobar los rigurosos (pero justificados) estándares científicos. Así que aunque los resultados son prometedores, es importante no contar los pollos antes de que rompan el cascarón.

Hints of new particles or forces surface in three experiments. Likely a false alarm, but would be huge. https://t.co/VNWSyHWvCN pic.twitter.com/ae9yFjJctH

— Brian Greene (@bgreene) 19 de julio de 2017

"Los indicios de nuevas partículas o fuerzas emergen en tres experimentos. Probablemente una falsa alarma, pero sería enorme."

Se llevarán a cabo más investigaciones de la desintegración del mesón B para confirmar o refutar lo que se ha visto hasta ahora. Si se confirman, esto significaría una nueva física inesperada. Los futuros experimentos buscarán explorar por qué la universalidad del lepton no funciona como esperábamos.

"No estamos seguros de lo que la confirmación de estos resultados significará a largo plazo", agregó Franco Sevilla. "Primero, necesitamos asegurarnos de que sean verdaderos y luego necesitaremos experimentos auxiliares para determinar el significado".

Tendremos que esperar y ver, pero el modelo estándar todavía puede tener algunos trucos en sus mangas.

Fuente: 
IFL Science_ http://www.iflscience.com/physics/three-particle-physics-experiments-suggest-something-is-wrong-with-the-standard-model/