miércoles, 4 de julio de 2012

Físicos determinan victoria en la búsqueda del Bosón de Higgs


Ahora, los investigadores deben precisar la identidad precisa de la nueva partícula.

 
El experimento ATLAS ha sido testigo de un nuevo tipo de bosón de descomposición en cuatro electrones un buen indicador de que se trata de una partícula de Higgs.

Los físicos han anunciado hoy que han visto una clara señal de un bosón de Higgs -una parte clave del mecanismo que le da todas las partículas sus masas-.

Dos experimentos independientes publicaron sus resultados esta mañana en el CERN, laboratorio en física de alta energía de Europa cerca de Ginebra en Suiza. Ambos muestran evidencia convincente de un nuevo bosón con un peso aproximado de 125 gigaelectronvoltios, que hasta ahora se ajusta a las predicciones del bosón de Higgs realizado previamente por los físicos teóricos.

"Como laico diría: creo que lo tenemos ¿Están de acuerdo?" explica Rolf-Dieter Heuer, director general del CERN, ante un auditorio repleto. Los físicos que se reunieron allí estallaron en aplausos.

"Es realmente una cosa increíble lo que acaba de ocurrir en mi vida", explica Peter Higgs, teórico que le da nombre al bosón, luchando para no llorar delante de la multitud.

El anuncio se produce casi 50 años después de que Higgs y otros cuatro teóricos predijeron la existencia del bosón. La partícula explicaba originalmente porqué las partículas llamadas bosones W y Z tienen masa, mientras que los fotones -partículas de luz-, no la tienen. Los bosones W y Z median la fuerza nuclear débil (que regula ciertos tipos de desintegración radiactiva) y los fotones median la fuerza electromagnética. Así que al explicar la diferencia en sus masas, el bosón de Higgs permitió a los físicos unir las dos fuerzas en una única fuerza "electrodébil".

Como tal, el modelo estándar de física de partículas se basa en la existencia de una partícula de Higgs. Con los años, las mediciones de otras partículas han verificado el modelo con una precisión asombrosa, permitiendo a su vez la construcción de la existencia del bosón de Higgs, comenta Tom Kibble del Imperial College de Londres, otro teórico que predijo la partícula. "La cosas no encajarían muy bien si no estaba allí".

El anuncio de hoy es visto como una fuerte de confirmación del modelo y una victoria para los dos experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). De los cerca de 500 mil millones de colisiones, "la señal que estamos viendo es de algunas decenas o docenas de partículas", reitera Joe Incandela, portavoz del experimento Compact Muon Solenoid (CMS). La hazaña es equivalente a recoger unos pocos granos en una piscina olímpica llena de arena. "Estoy tan orgulloso de mi colaboración por lo que se ha hecho", añade.

Heuer añade la posibilidad de que las mediciones son casualidades estadísticas -en el orden de uno en un millón de Sigma- en términos físicos, alrededor de 5.

La forma en que la nueva partícula interactúa con otras partículas es consistente con lo que se esperaba de un bosón de Higgs, aunque las mediciones posteriores deben hacerse para precisar su identidad. En particular, los físicos desean determinar si el bosón cuenta con espín cero como se predijo, explica Incandela.

La forma en que la nueva partícula se desintegra en otras partículas también será fundamental para verificar su naturaleza exacta. El nuevo bosón parece que se comporta decayendo ligeramente en pares de rayos gamma aspecto predicho por las teorías, explica Bill Murray, físico de ATLAS, el experimento que se involucra en hacer el descubrimiento. Pero, se apresura a añadir, los datos son todavía preliminares.

Para tratar de responder algunas de estas cuestiones en el próximo año, el LHC tendrá una duración de tres meses más de lo previsto originalmente para lograrlo, de acuerdo con Heuer: "Es el comienzo de un largo viaje", añade.

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