Colaboración ATLAS/CERN
A menudo se dice en ciencia que afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria. Las mediciones recientes de la masa de la partícula elemental conocida como bosón W proporcionan un caso de estudio útil de por qué. El año pasado, los físicos del Fermilab causaron revuelo cuando informaron sobre una medición de la masa del bosón W que se desvió bastante significativamente de las predicciones teóricas del llamado Modelo Estándar de Física de Partículas, un indicio tentador de la nueva física. Otros recomendaron precaución, ya que la medida contradecía las medidas anteriores.
Esa precaución parece haber sido justificada. La colaboración ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN ha anunciado un análisis nuevo y mejorado de sus propios datos del bosón W y descubrió que el valor medido para su masa seguía siendo consistente con el Modelo Estándar. Advertencia: es un resultado preliminar. Pero disminuye la probabilidad de que la medición de Fermilab de 2022 sea correcta.
«La medición de la masa W se encuentra entre las mediciones de precisión más desafiantes realizadas en los colisionadores de hadrones», dijo el portavoz de ATLAS, Andreas Hoecker. «Requiere una calibración extremadamente precisa de las energías y los momentos de las partículas medidas, y una evaluación cuidadosa y un excelente control de las incertidumbres del modelo. Este resultado actualizado de ATLAS proporciona una prueba estricta y confirma la consistencia de nuestra comprensión teórica de las interacciones electrodébiles».
Como informamos anteriormente, el modelo estándar describe los componentes básicos del Universo y cómo evolucionó la materia. Esos bloques se pueden dividir en dos clanes básicos: fermiones y bosones. Los fermiones constituyen toda la materia del Universo e incluyen leptones y quarks. Los leptones son partículas que no están involucradas en mantener unido el núcleo atómico, como los electrones y los neutrinos. Su trabajo es ayudar a que la materia cambie a través de la descomposición nuclear en otras partículas y elementos químicos, utilizando la fuerza nuclear débil. Los quarks forman el núcleo atómico.
Los bosones son los lazos que unen a las otras partículas. Los bosones pasan de una partícula a otra y esto da lugar a fuerzas. Hay cuatro «bosones de calibre» relacionados con la fuerza. El gluón está asociado con la fuerza nuclear fuerte: “pega” el núcleo de un átomo. El fotón lleva la fuerza electromagnética, que da lugar a la luz. Los bosones W y Z transportan la fuerza nuclear débil y dan lugar a diferentes tipos de desintegración nuclear. Y luego está el bosón de Higgs, una manifestación del campo de Higgs. El campo de Higgs es una entidad invisible que impregna el Universo. Las interacciones entre el campo de Higgs y las partículas ayudan a proporcionar masa a las partículas, y las partículas que interactúan más fuertemente tienen masas más grandes.