La física cuántica es un campo sorprendentemente fértil, probablemente porque hoy en día se cuenta con aceleradores de partículas muy poderosos con respecto a los que había quizás hace unos diez años. Se tiene un modelo, llamado “estándar”, el cual describe algunos de los componentes que forman el universo en el que vivimos. En estos aceleradores se hacen contínuamente experimentos para ver si el modelo predice el comportamiento de las partículas o si de plano de pronto “salta la liebre” y los científicos hallan algo que no estaba en los planes. Es de destacar que la teoría más elaborada y más exitosa es precisamente la del modelo estándar, pero que no necesariamente predice todo ni es una teoría completa ni acabada.
Se tienen noticias de que dos aceleradores de partículas han observado un comportamiento de las mismas que no estaba previsto en el modelo estándar y que además, podría tenerse que re-estructurar dicho modelo para poder dar cabida a estos nuevos resultados que pareciesen, violan las leyes que conocemos. Aunque los resultados no están aún confirmados pero que haya dos resultados, en dos aceleradores diferentes, además de un tercero que en 2012 halló este problema, deja a los científicos pensando que hay algo que se debe analizar a detalle. Mark Wise, de CalTech y que -hay que aclarar- no es parte de ningún equipo en donde se halló este resultado irregular ha dicho: “es probable que se trate de la desviación del modelo estándar más sólida que nunca hayamos visto”.
Los resultados se obtuvieron en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en Suiza, y por el experimento Belle en la Organización de Investigación del Acelerador de Altas Energías (KEK), en Japón. En ambos se observaron excesos de un cierto tipo de leptones en comparación con otros producidos tras la desintegración de los llamados mesones B. Los leptones (como toda una familia de partículas), incluye a los electrones, los muones y las partículas tau (o tauones). Uno de los principios bien sabidos del modelo estándar dice que “la interacción débil actúa de forma igual sobre todos los tipos de leptones”. Sin embargo, después de las desintegraciones de los mesones B, las cuales deberían producir el mismo número de electrones, muones y partículas tau, los experimentos observaron que el número de tauones era mayor que el resto.
En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters, el equipo de LHCb anunció la observación de un exceso de tauones de entre el 25 y el 30 por ciento en comparación con la frecuencia de aparición de estas partículas predicha por el modelo estándar. El experimento Belle vio un efecto similar, aunque menos pronunciado, de acuerdo a un artículo que está siendo examinado para su publicación en la revista Physical Review D. Los equipos de investigadores de ambos aceleradores hablaron de sus hallazgos durante la conferencia Flavor Physics & CP Violation 2015 en Nagoya, Japón, llevada a cabo en el mes de mayo pasado.
El experimento BaBar, por otra parte, que se realizó en el 2012 y que continuó con sus trabajos en el 2013, coinciden con los ahora mostrados. Sin embargo, Tom Browder, de la Universidad de Hawaii dice: “Por sí mismos, ni los resultados de Belle ni los de LHCb se desvían significativamente del modelo estándar”. No obstante esto, el propio científico indica que “junto a las conclusiones de BaBar, podemos realizar un “promedio mundial” (que combine todos los resultados), lo que proporciona una desviación de 3,9 sigmas del modelo estándar”. En cualquier caso, el hecho de que este efecto se produzca de forma casual es probabilísticamente tan bajo (0.011%) que quizás les esté diciendo a los científicos que algo extraño está pasando y que el modelo estándar definitivamente no contempla.
Zoltan Ligeti, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley dice: “En este momento tenemos tres pistas sugerentes pero no concluyentes de un proceso extremadamente interesante”. De nuevo, este científico no fue parte de ninguno de los experimentos al respecto. El punto, afirma Ligeti: “Si la discrepancia es real, y no una casualidad estadística, los investigadores se enfrentarán al difícil reto de descifrar el significado del nuevo hallazgo”.
Referencias:
Physical Review Letters https://arxiv.org/abs/1506.08614 y https://arxiv.org/abs/1506.08614
Scientific American
Investigación y Ciencia