En el campo de la física se habla de progreso cada vez que se descubren nuevas partículas. El hecho de estudiar estas nuevas partículas pueden ayudar a ver los procesos físicos subyacentes. Pero a su vez facilita la explicación del descubrimiento al público en general. Sin embargo, recientes mediciones precisas de partículas pusieron en cuestionamiento al modelo estándar de la física.
Desde siempre la física de partículas ha procedido de dos maneras, en la primera se considera que las nuevas partículas son una. La otra es haciendo mediciones muy precisas que prueben las predicciones de las teorías y busquen desviaciones de lo esperado.
Un modelo estándar de la física de partículas con carencias
Las partículas obedecen a la mecánica cuántica. Esta teoría muestra que las partículas demasiado masivas pueden influir en lo que hacen otras partículas. Esto lo logran a través de las “fluctuaciones cuánticas”. Sin embargo, las mediciones pueden llegar a ser complejas y difíciles de explicar al público.
Pero los resultados recientes insinúan que podría plantearse una nueva física en contraposición al modelo estándar. Tomemos el ejemplo el experimento LHCb en el que encontraron que una partícula conocida como beauty quark decae en un electrón con mucha más frecuencia que en un muón. En tal caso el electrón es más pesado, pero de todos modos idéntico. De acuerdo con el modelo estándar, esto no debería suceder. Los expertos explican que nuevas partículas o incluso fuerzas de la naturaleza pueden influir en el proceso.
Sin embargo, las mediciones de procesos similares que involucran a los “quarks superiores” del experimento ATLAS en el LHC muestran que esta descomposición ocurre a la misma velocidad para los electrones y los muones.
Este es solo uno de los ejemplos en que el modelo estándar de física de partículas presenta carencias para explicar muchos fenómenos.
¿Se necesita una nueva física?
Algunos teóricos consideran que las evidencias de que se necesita una física nueva van en aumento.
Por supuesto, habrá casi tantos nuevos mecanismos propuestos para explicar estas observaciones desde un punto de vista teórico. Otros modelos podrían proponer explicaciones que involucren fuerzas adicionales de la naturaleza, no solo la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y fuerte.
Las predicciones del modelo estándar generalmente requieren cálculos en los que se deben realizar aproximaciones. Esto significa que diferentes teóricos pueden predecir masas y tasas de descomposición ligeramente diferentes según las suposiciones y el nivel de aproximación realizado. Entonces, puede ser que cuando se hagan cálculos más precisos, algunos de los nuevos hallazgos encajen con el modelo estándar.
Del mismo modo, puede ser que los investigadores estén utilizando interpretaciones un poco diferentes y, por lo tanto, encuentren resultados inconsistentes.
Nada de esto hace que los resultados actuales sean menos interesantes o importantes. Lo que ilustran los resultados es que existen múltiples caminos hacia una comprensión más profunda de la nueva física, y todos deben explorarse.
Referencias:
The standard model of particle physics may be broken – an expert explains: https://theconversation.com/the-standard-model-of-particle-physics-may-be-broken-an-expert-explains-182081
The standard model of particle physics may be broken, expert says: https://phys.org/news/2022-05-standard-particle-physics-broken-expert.html