Nuestra mejor teoría del Universo se tambalea: el Fermilab encuentra fuertes evidencias de que hay algo más allá de las actuales leyes de la física
Enrique Pérez
Editor especializado en tecnología de consumo y sociedad de la información. Estudié física, pero desde hace más de diez años me dedico a escribir sobre tecnología, imagen y sonido, economía digital, legislación y protección de datos. Interesado en aquellos proyectos que buscan mejorar la sociedad y democratizar el acceso a la tecnología.LinkedIn
Estamos a las puertas de desafiar las actuales leyes de la física. El Fermilab y un equipo internacional de 200 científicos ha publicado los primeros resultados de suexperimento Muon g-2y se han encontrado importantes evidencias de queel Modelo Estándar de la física de partículas no es suficientepara explicar lo observado. Un experimento realizado con una precisión sin precedentes y que anticipa la posible existencia de una fuerza o partícula desconocida.
“Es un día extraordinario para toda la comunidad internacional”, explican los responsables del experimento, que comparan este hallazgo con la llegada del primer rover a Marte.
Lapartícula analizada es el muón, similar al electrón pero mucho más pesado. Los científicos han encontrado queestos muones no actúan como está predicho cuando se envían a través de un intenso campo magnéticoen el Fermilab, el laboratorio nacional de física de altas energías de los EE.UU y que acoge el segundo mayor acelerador de partículas del mundo tras el del CERN.
Algo parece fallar en el Modelo Estándar
El resultado muestra que el muón está afectado por algo que no se encuentra en el Modelo Estándar, la teoría utilizada durante las últimas décadas. No es la primera vez que se propone la posibilidad de que exista una fuerza o alguna partícula más allá, de hecho se considera ampliamente entre la comunidad científica que la teoría no es completa, pero sí es laprimera vez que se realiza un experimento de esta magnitud y se tienen datos tan claros que algo falla.
En 2011, una serie de experimentos relacionados en el Laboratorio Nacional de Brookhaven también anticipaba esta posibilidad. Recientemente,en marzo de 2021, en el CERN se obtuvo un “intrigante resultado” con muones que apuntaba a una posibleruptura de la universalidad del sabor leptónico.
El cálculo del experimento gira alrededor delfactor-gdel muón, que puede ser calculado con enorme precisión. Este datorefleja las interacciones del muón con todo lo demás en el universo. Sin embargo, los resultados no coinciden con la teoría. No al menos cuando se tienen en cuenta las cuatro fuerzas fundamentales conocidas: interacción gravitacional, nuclear débil, la electromagnética y la nuclear fuerte.
“Esta es una fuerte evidencia de queel muón es sensible a algo que no está en nuestra mejor teoría”, explicaRenee Fatemi, física de la Universidad de Kentucky y encargada de las simulaciones del experimento Muon g-2.
Los resultados muestran una diferencia con la teoría con una significación de4,2 sigma, un poco por debajo de los 5 sigma(o desviaciones estándar) que los científicos requieren para confirmar un descubrimiento. En términos estadísticos, la probabilidad de que estos resultados sean una desviación puntual sería aproximadamente de 1 entre 40.000.
Actualmente en el Fermilab se encuentran analizando los datos de un segundo y tercer experimento con los muones. Un cuarto envío de estos muones por el anillo supermagnético de 15 metros está en marcha y se planea la realización de un quinto proceso. Por el momentose ha analizado menos del 6% de los datos que se recopilarán finalmente, pero ya se está comprobando que los resultados apuntan hacia un terreno desconocido.
What is the muon#gminus2anomaly, and why is it exciting? I made a comic about it@PhysicsMagazinehttps://t.co/Q3Ps7LF8bH
La desviación del factor-g del muon, que teóricamente debería ser igual a 2, podría explicarse debido a la presencia departículas subatómicas desconocidas o una posible quinta fuerza fundamental. Por el momento se desconoce qué puede causar esta desviación. Un trabajo que previsiblemente mantenga ocupados a los físicos durante los próximos años.
Más información |Fermilab
