Una inesperada medición del bosón W podría revolucionar nuestra comprensión de cómo funciona el universo

La medición más precisa de la masa del bosón W podría ser revolucionario en el campo de la física de partículas. (Imagen: Fermilab).

Más de 400 científicos estuvieron 10 años analizando cuidadosamente las mediciones de masa del bosón W, finalmente han mostrado los resultados del estudio y es algo inesperado.  La partícula tiene una masa significativamente mayor que la teorizada, lo que sacude los cimientos de nuestra comprensión de cómo funciona el universo.

Una reciente investigación a cargo del equipo del Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi de EE. UU., dice haber realizado mediciones sin precedentes de la masa del bosón W, uno de los bosones de la naturaleza que transportan fuerzas. Sorprendentemente los investigadores encontraron una discrepancia entre la medición final y el Modelo Estándar de física de partículas.

El modelo estándar es una teoría física fundamental que describe cómo funciona el universo a microescala, no solo describe los componentes a nivel elemental, también describe las fuerzas que lo gobiernan. Se sustenta por un conjunto de fórmulas y medidas matemáticas y, es considerada una de las teorías más exitosas de la historia de la física.

La masa del bosón W está fuertemente restringida por las simetrías del modelo estándar de física de partículas. Según explican los autores en el artículo, los bosones W median en la interacción débil, una de las fuerzas fundamentales de la física. Debido a que el modelo estándar (SM) de la física de partículas impone estrictas restricciones a la masa del bosón W, medir la masa pone a prueba el SM.

La nueva medición, la más precisa que se ha realizado hasta la fecha, es contradictorio a la predicción teórica, lo que significa que en lugar de proporcionar una prueba más de que el modelo estándar funciona, lo pone en duda.

«El número de mejoras y comprobaciones adicionales que se han llevado a cabo para obtener nuestro resultado es enorme», dijo en un comunicado Ashutosh V. Kotwal, de la Universidad de Duke, que dirigió este análisis y es uno de los 400 científicos de la colaboración CDF. «Tuvimos en cuenta nuestra mejor comprensión de nuestro detector de partículas, así como los avances en la comprensión teórica y experimental de las interacciones del bosón W con otras partículas. Cuando finalmente desvelamos el resultado, comprobamos que difería de la predicción del Modelo Estándar».

Si las mediciones son correctas nos lleva a considerar algunas posibilidades: el modelo estándar está incompleto, necesita algunas correcciones, o a lo mejor no es lo que pensamos. Pero estamos frente a un descubrimiento importante, algo extraordinario, por lo tanto, requiere una evidencia sólida que se corroborará con otros experimentos.

«Aunque se trata de un resultado intrigante, la medición debe ser confirmada por otro experimento antes de que pueda ser interpretada en su totalidad», dijo el subdirector del Fermilab, Joe Lykken.

Aunque es algo inesperado, este resultado es una contribución importante para probar a una de las teorías más sólidas de la física moderna. De confirmarse la medición, podría reescribir nuestra comprensión del universo. Tal vez hay una partícula que no se ha descubierto o simplemente es un error de interpretación. Cosas que pueden pasar, pero sin lugar a duda no deja de ser interesante.

«Ahora le corresponde a la comunidad de física teórica y a otros experimentos hacer un seguimiento de esto y arrojar luz sobre este misterio», dijo el coportavoz de la FCD, David Toback, de Texas A&M. «Si la diferencia entre el valor experimental y el esperado se debe a algún tipo de nueva partícula o interacción subatómica, que es una de las posibilidades, hay muchas posibilidades de que sea algo que se pueda descubrir en futuros experimentos».

Los resultados se detallan en un artículo publicado la revista Science.

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