Por @Wicho — 11 de Abril de 2022

Collider Detector del Fermilab – Agencia SINC
Collider Detector del Fermilab – Agencia SINC

Trabajando con datos obtenidos hace más de 10 años en el acelerador Tevatrón del Fermilab la colaboración científica Collider Detector at Fermilab acaba de publicar un trabajo que afirma que el bosón W es más pesado de lo previsto por el modelo estándar de partículas. Y si se confirma esa medición, que es dos veces más precisa que la medición más precisa de la que disponíamos hasta ahora, eso es un problema y a la vez una oportunidad para la física. El trabajo en cuestión está en High-precision measurement of the W boson mass with the CDF II detector por si quieres ir a la fuente.

El bosón W es una de las partículas subatómicas que forman nuestro universo. O al menos ese 5% del universo que más o menos conocemos. Es el «transmisor» de la fuerza nuclear débil, una de las cuatro interacciones fundamentales de la física junto con la interacción electromagnética, la gravedad y la interacción nuclear fuerte. Es la responsable de la desintegración radiactiva de las partículas subatómicas, lo cual puede parecerte que no importa demasiado. Pero es que también participa en las reacciones de fisión y fusión nucleares. Y, sin ir más lejos, estas últimas son las que hacen funcionar nuestro Sol.

El modelo estándar de la física de partículas, que hasta el momento es la mejor herramienta que tenemos para comprender a un nivel básico como funciona nuestro universo –o, más bien, insisto, aquella parte que podemos «tocar» de él– dice que el bosón W tiene que tener una masa de 80.357 ± 6 megaelectronvoltios (MeV). Las mediciones recién presentadas dicen que su masa es de 80.433 ± 9 MeV. Si no me he equivocado al hacer las conversiones esto quiere decir que el bosón W pesa

0,000000000000000000000000135482 gramos

más de lo que debería. Lo que en una partícula diminuta como él es una enormidad. De hecho la diferencia entre los valores medido y teórico del bosón W es 10 veces mayor que el error experimental. Así que si el experimento está bien hecho, y eso parece, aunque habrá que confirmarlo, sólo hay una conclusión: la teoría está mal.

Que el modelo estándar tiene problemas era algo sabido. Y es que, por ejemplo, no tiene en cuenta la materia oscura, que se cree que constituye el 95% del universo. Y con resultados como el de este trabajo cada vez hay pruebas más sólidas de que también tiene problemas en ese 5% del universo que se supone que explica.

El problema está en que nadie tiene claro por dónde tirar para afinarlo –o sustituirlo por otro mejor–. Pero precisamente ahí está la gracia del asunto: formulamos una teoría, la probamos, y si encontramos fallos, la refinamos. Y así hemos ido aprendiendo. Por eso digo que esta nueva medida de la masa del bosón W es a la vez un problema y una oportunidad.

Como dicen que decía Isaac Asimov:

La frase más excitante que se puede oír en ciencia, la que sin duda ha llevado a más descubrimientos, no es «¡Eureka!» sino «¡Anda, qué curioso!»

(Algunos datos vía Arturo Quirantes).

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