LHC; Steven Weinberg los desafíos.

Colisionador de Hadrones puede no hacer feliz a todos los físicos

Informe en Texas del Consejo se Escritores para el Avance de la Ciencia en Austin, (Council for the Advancement of Science Writing‘s 47th annual New Horizons in Science meeting in Austin, Texas)

TRADUCCIÓN DEL ARTÍCULO DE SCIENCENEWS

By Tom Siegfried

Web edition : Tuesday, October 20th, 2009

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Pronto los físicos del acelerador de partículas más potente del mundo, retendrán el aliento – cuando los haces de protones comiencen finalmente a chocar, a pesar de que las colisiones en un primer momento no serán tan violentas como se había previsto. Los físicos en el Large Hadron Collider fuera de Ginebra siguen confiando, sin embargo, que las colisiones alcanzarán la energía suficiente para producir el bosón de Higgs, dice el premio Nobel Steven Weinberg de la Universidad de Texas en Austin.

Simulación de un evento Higgs en el CMS

Simulación de un evento Higgs en el CMS

Como Weinberg lo contó a los escritores de ciencia asistentes al simposio anual, el 19 de Octubre , del Consejo de Escritores para el Avance de la Ciencia, el bosón de Higgs sería la coronación del modelo estándar de física de partículas, las ecuaciones que describen con precisión las partículas conocidas de la materia y tres de las fuerzas fundamentales de la naturaleza: las fuerzas nucleares fuerte y débil y el electromagnetismo. En la versión más básica del modelo estándar, las partículas elementales como los electrones y los quarks no tienen ninguna razón para poseer cualquier masa. Pero es evidente que la tienen, un hecho explicado muy convenientemente si una partícula desconocida en la actualidad, el bosón de Higgs, habita en secreto en el zoológico de partículas.

No es una cosa segura que el bosón de Higgs sea encuentrado, pero es altamente probable“, dijo Weinberg. “Si el Congreso no hubiera cometido la imbecilidad de cancelar el Super Colisionador Superconductor [en 1993], habría sido descubierto hace mucho tiempo aquí en Texas.”

El descubrimiento del Higgs en el LHC no sería necesariamente un motivo de celebración sin límites, sin embargo. “Muchos de nosotros estamos aterrados de que el LHC descubra una partícula de Higgs y nada más“, dijo Weinberg. Eso sólo confirmaría el modelo estándar, en el que todo el mundo cree ya. No sería el camino para seguir avanzando en la solución del problema más profundo que se enfrenta la física – ¿Cómo añadir la gravedad a la teoría unificada de las otras fuerzas.

Una pista para resolver el misterio podría ser facilitada, en caso de que las colisiones del LHC generen nuevas partículas regidas por una constitución matemática conocida como la supersimetría, o SUSY para abreviar. Las matemáticas SUSY encarnan una profunda conexión entre  partículas que parecen no tener relación (en la jerga de la física, sus giros (spin) son diferentes). En términos generales, para cada partícula conocida, que transmite una fuerza, existiría una partícula socio tipo material, cada partícula materia tendría un socio tipo fuerza. Estas  partículas parejas  deben ser mucho más pesadas que las que ya se conocen y que han escapado a la detección en los experimentos anteriores

Partículas y Partículas Supersimétricas

Partículas y Partículas Supersimétricas

Si SUSY describe correctamente la naturaleza, una de las partículas socio muy probable será el componente de la materia oscura, la masa invisible en el cosmos, que inferida de las observaciones de los efectos de la gravedad no es atribuible a la materia visible. La materia oscura no puede estar hecha de los quarks ordinarios o electrones, Weinberg señaló, de lo contrario la receta de los elementos químicos cocinados en los inicios del universo sería muy diferente de la que ahora se mide. Observaciones Cósmicas indican que aproximadamente cinco sextas partes de la materia del universo está hecho de una cierta forma de partículas exóticas, posiblemente una predicha por Susy.

Materia Oscura, en azul, en choque de cúmulos de  galaxias

Materia Oscura, en azul, en choque de cúmulos de galaxias

No puedo imaginar nada más emocionante y más gratificante para el Gran Colisionador de Hadrones que descubrir partículas, creadas de forma artificial, las cuales forman en su estado natural la mayor parte de la masa del universo“, dijo Weinberg. “Eso sería un titular“.

El descubrimiento SUSY también podría ofrecer una pista para aquel grandioso problema de la fusión de la gravedad en la familia de las fuerzas. Muchos físicos consideran que el enfoque más prometedor para resolver ese problema consiste en las hipotéticas entidades ultra tenues conocidas como las supercuerdas. Si todas las partículas de la naturaleza son sólo diferentes modos de vibración de estas cuerdas pequeñas, la gravedad y las otras fuerzas encajan muy bien. Pero a pesar de un cuarto de siglo de esfuerzo intenso, la teoría de las supercuerdas no ha elaborado una guía coherente y clara a los ensayos con arreglo a todas las características observables de la existencia física.

supercuerdas

supercuerdas

Se ha desarrollado matemáticamente, pero no hasta el punto en que  halla una sola teoría, sino que  al punto en que si tuviéramos una sola teoría, no sabríamos cómo hacer los cálculos para predecir cosas como la masa del electrón o la masa de la los quarks “, dijo Weinberg. “Yo diría que, si bien ha habido avances teóricos, me parece decepcionante.

Es posible que un descubrimiento SUSY en el LHC va a ayudar, pero las esperanzas de Weinberg no son elevadas, ya que  cualquier pista-LHC relativa  a SUSY sería muy indirecta.

Teoría de la Gran Unificación

Teoría de la Gran Unificación

“Es una lástima que la teoría de las supercuerdas no se haya desarrollado mejor”, dijo. “Todavía creo que es la mejor esperanza que tenemos. Yo no sé de otra cosa. Mi propio trabajo muy recientemente ha estado tratando de desarrollar una alternativa a la teoría de las supercuerdas como una manera de dar sentido a la gravedad cuántica a energías muy altas, pero a pesar de que estoy trabajando en esto todavía me parece la teoría de supercuerdas más atractiva. Pero no lo suficientemente atractiva.

“Tom Siegfried”

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