Crédito
de la imagen: Colin Harris, Flickr / Symmetry
Los
científicos saben desde 1995 que la masa de la partícula fundamental más
pesada, es la del quark-top*; pero las nuevas y más precisas mediciones ha
traído de vuelta la pregunta: ¿Por qué
es tan grande? ¿Es nuestro universo
inherentemente inestable? Nadie está seguro, podría ser una señal de que algún
factor, que todavía no entendemos, nos mantiene en equilibrio.
La
masa del quark-top se debe a su interacción con el campo de Higgs, el cual es responsable
del delicado equilibrio de masas que permiten a la materia existir en su forma
sólida y estable que conocemos.
“El quark-top es la partícula conocida más
pesada y habla más con el campo de Higgs”, dice el físico teórico del Fermilab Joe Lykken. Debido que el
quark-top esta profundamente entrelazado con el Campos de Higgs, los físicos lo utilizan como una sonda para examinar sus
propiedades, como ser, su estabilidad en diferentes circunstancias. Pero cuando
el científico conecta la masa medida con sus ecuaciones, basadas en todo lo que
se sabe sobre el Modelo Estándar de la física de partículas, sucede algo muy
extraño. “Cuando corremos las Ecuaciones
del Modelo Estándar hasta las altas energías, hay una región donde el Campo de
Higgs no debería allí estar”, comenta CMS, físico experimental y profesor
de la Universidad
de Rice Karl Ecklund, “No, el vacío, que normalmente
se llena con el Campo de Higgs, podría tener una energía negativa”.
Si
es correcta esta predicción, el Campo de
Higgs se equilibraría precariamente en su estado actual y podría, en cualquier
momento, derrocar a otro, uno más estable. Así, cualquier cambio en el Campo de
Higgs tendría desastrosas consecuencias para nosotros, Lykken dice: “Las condiciones para la vida están
delicadamente relacionadas con la masa de
las partículas elementales que están relacionadas con el Campo de Higgs.
La química y la vida no existiría si el Campo de Higgs cambiara, incluso, en
una pequeña cantidad”.
Esta
idea de un Universo inestable, no es
nueva, tuvo su resurgimiento en 2013 tras el descubrimiento del Bosón en 2012. Ahora
las nuevas medidas de precisión de la masa del quark-top en base a los datos
obtenidos, tanto del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN y el Tevatron en
el Fermilab, han traído a los físicos más cerca de comprender si el universo se
equilibra precariamente entre dos abismos del eterno caos.
Según
Ecklund, es demasiado pronto para decirlo.
“La masa del quark-top está justo en esta región donde la vida útil estimada
del universo está muy cerca de su edad actual, lo que hace que estemos muy incómodos”,
dice, “Pero si se mueve la masa de arriba
hacia abajo y la masa del Higgs, aún dentro de la incertidumbre experimental,
este problema desaparece por completo”.
Aunque
el Campo de Higgs es inestable, sin embargo, podría ser que existan partículas
y fuerzas adicionales que lo mantendrían constante, comenta Ecklund. “Tal vez no sea mala si se trata de que nos
encontramos en este rango de inestabilidad, ya que podría apuntar a una nueva física
que aún no conocemos”. Ecklund espera que en las próximas carreras del LHC ayuden
a arrojar luz sobre este problema, dando a los científicos una medición más
precisa del quark-top.
Y
sigue Ecklund: “Espero que podamos
reducir la incertidumbre experimental en un medio para la marcha de dos
carreras del LHC, y luego nuevamente a la mitad para el final de la primera
carrera de alta luminosidad del LHC. Solo entonces podremos empezar a obtener
una suficiente buena medición y poder decirlo de una manera u otra”.
Fuente:
Dimensiones de la Física
de Partículas-Symmetry (Sarah Charley) / Fermilab / SLAC 18.abril.2014
* El quark-top o quark-cima, en español, es una partícula elemental que pertenece a la tercera generación de Quarks
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