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El experimento CMS del CERN se ha apuntado un órdago: ha medido un parámetro crucial del Modelo Estándar

«El bosón de Higgs ha apuntalado el Modelo Estándar, y esto es un problema porque esta teoría es tan perfecta, esférica y sin fisuras que no tenemos ninguna pista acerca de cómo puede ser la siguiente capa. Y esto es un desafío porque hasta ahora hemos conseguido avanzar gracias a que hemos sido capaces de ver fallos en nuestras teorías. Solo puedes inmiscuirte en las zonas oscuras en las que no ha entrado tu teoría cuando encuentras un hueco en ella por el que puedes entrar».

Esta reflexión que compartió conmigo el físico y divulgador científico Javier Santaolalla durante la conversación que mantuvimos a principios de 2019 ilustra a las mil maravillas cómo uno de los mayores éxitos científicos del siglo XX representa a la vez un reto en la búsqueda de nueva física que no es fácil superar. El Modelo Estándar de la física de partículas se desarrolló en varias etapas durante la segunda mitad del siglo pasado gracias al esfuerzo conjunto de cientos de científicos, y nos ha deparado hitos inmensos.

Actualmente es la mejor descripción que tenemos del mundo de la física de partículas. Es tan robusto y perfecto que, a pesar de llevar muchos años buscando puntos débiles en él, los físicos aún no los han encontrado. Han dado con algunos indicios prometedores, pero esta teoría es tan sólida que permanece en pie. Intacta. Los investigadores son conscientes desde hace mucho tiempo de que para elaborar nueva física y ampliar nuestros conocimientos en el ámbito de la física de partículas es imprescindible derribar los muros del Modelo Estándar.

En esta ocasión el Modelo Estándar vuelve a salir reforzado. Y el CERN también

La semana pasada los físicos que trabajan en el experimento CMS del CERN hicieron público uno de los resultados más impactantes de cuantos han obtenido durante los últimos años: han conseguido medir con más precisión que nunca el ángulo de mezcla electrodébil de los leptones, y su medida encaja como un guante con la predicción del Modelo Estándar. Otros laboratorios de física de partículas e incluso el mismo CERN habían medido antes este parámetro, pero su valor discrepaba en cierta medida con el vaticinio del hasta ahora infalible Modelo Estándar.

Este resultado pone encima de la mesa lo extremadamente precisas que pueden ser las medidas tomadas en los colisionadores de hadrones

Una característica muy relevante de los leptones, una familia de partículas a la que pertenecen el electrón, el muon y el tau, es que interactúan de la misma forma con las demás partículas. Este comportamiento se conoce como universalidad leptónica. Una consecuencia de esta propiedad consiste en que, si nos ceñimos a las partículas que son inestables, cuando decaen su desintegración da lugar a la generación de otras partículas, y todas ellas aparecen con la misma probabilidad.

Para no complicar demasiado este artículo no vamos a indagar en el significado del parámetro del que hemos hablado unas líneas más arriba, el ángulo de mezcla electrodébil de los leptones. No lo necesitamos y nos veríamos obligados a recurrir a conceptos y fórmulas excesivamente complejos. Sin embargo, lo que sí necesitamos es darnos cuenta de lo extremadamente precisas que pueden ser las medidas tomadas en los colisionadores de hadrones. Este es el meollo del asunto. De hecho, es lo realmente importante para Patricia McBride, que es una de las portavoces del experimento CMS.

El resultado que acaba de obtener la colaboración CMS revalida una vez más el Modelo Estándar, sí, pero ante todo demuestra que la tecnología utilizada por el CERN es una herramienta muy poderosa con la capacidad de ayudar a los físicos a identificar nuevos fenómenos que, quizá, van más allá de las predicciones del Modelo Estándar. Esta es en realidad la buena noticia.

Los fenómenos que presumiblemente pueden dar forma a la tan ansiada nueva física se manifiestan habitualmente como discrepancias entre las medidas tomadas por uno o varios laboratorios, y en este contexto disponer de una herramienta de medición tan precisa puede marcar la diferencia entre encontrar una fisura en el Modelo Estándar o pasarla por alto.

Imagen | CERN

Más información | CERN

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