La gran pregunta era si estas anomalías empeorarían a medida que se analizaran más datos o se fusionaran en nada. En 2019, LHCb volvió a realizar la misma medición de la descomposición de la cuajada de belleza, pero con datos adicionales de 2015 y 2016. Sin embargo, las cosas no estaban mucho más claras que hace cinco años.

Nuevos resultados

El resultado de hoy duplica el conjunto de datos existente al agregar la muestra registrada en 2017 y 2018. Para evitar la introducción accidental de distorsiones, los datos se analizaron “a ciegas”. Los científicos solo pudieron ver el resultado después de que todos los procedimientos utilizados en la medición fueran probados y verificados.

Mitesh Patel, físico de partículas del Imperial College de Londres y uno de los directores del experimento, describió la emoción que sintió cuando llegó el momento de ver el resultado. «En realidad estaba temblando», dijo, «me di cuenta de que probablemente esto era lo más emocionante que había hecho en mis 20 años en física de partículas».

Cuando apareció el resultado en la pantalla, la anomalía todavía estaba allí: alrededor de 85 desintegraciones de muones por cada 100 desintegraciones de electrones, pero con menos incertidumbre que antes.

Lo que entusiasmará a muchos físicos es que la incertidumbre del resultado ahora está por encima de «tres sigma», la forma en que los científicos dicen que solo hay una posibilidad entre mil de que el resultado sea una coincidencia aleatoria de los datos. Tradicionalmente, los físicos de partículas se refieren a cualquier cosa por encima de tres sigma como «prueba». Sin embargo, todavía estamos muy lejos de un «descubrimiento» u «observación» confirmado, que requeriría cinco sigmas.

Los teóricos han demostrado que es posible explicar esta anomalía (y otras) reconociendo la existencia de nuevas partículas que afectan la forma en que se desintegran los quarks. Una posibilidad es una partícula fundamental llamada «Z-Prime», esencialmente un portador de una nueva fuerza de la naturaleza. Esta fuerza sería extremadamente débil, por lo que no hemos visto ninguna evidencia de ella e interactuaría de manera diferente con electrones y muones.

Otra opción es el hipotético «leptoquark», una partícula que tiene la capacidad única de descomponerse en quarks y leptones al mismo tiempo y podría ser parte de un rompecabezas más grande que explica por qué vemos las partículas que creamos en la naturaleza.

Interpretación de los resultados

¿Hemos visto finalmente evidencia de nueva física? Bueno, tal vez, tal vez no. Hacemos muchas mediciones en el LHC, por lo que puede esperar que al menos algunas de ellas difieran tanto del modelo estándar. Y nunca podemos descartar por completo la posibilidad de que nuestro experimento tenga algún sesgo, que no tomamos en cuenta adecuadamente, a pesar de que este resultado se ha verificado con mucho cuidado. En última instancia, solo más datos harán que la imagen sea más clara. Actualmente, el LHCb está experimentando una importante actualización para aumentar drásticamente la velocidad a la que se pueden registrar las colisiones.

Incluso si la anomalía persiste, es poco probable que se acepte por completo hasta que un experimento independiente confirme los resultados. Una posibilidad interesante es que podamos detectar las nuevas partículas que son responsables del efecto creado directamente en las colisiones en el LHC. Mientras tanto, el experimento Belle II en Japón debería poder realizar mediciones similares.

Entonces, ¿qué podría significar esto para el futuro de la física básica? Si lo que estamos viendo es realmente el presagio de algunas nuevas partículas fundamentales, finalmente será el gran avance que los físicos han anhelado durante décadas.

Finalmente, habremos visto parte del panorama general que va más allá del Modelo Estándar y, en última instancia, podría permitirnos resolver cualquier número de acertijos establecidos. Estos incluyen la naturaleza de la materia oscura invisible que llena el universo o la naturaleza del bosón de Higgs. Incluso podría ayudar a los teóricos a unir las partículas y fuerzas básicas. O, quizás lo mejor de todo, podría insinuar algo en lo que ni siquiera habíamos pensado antes.

Entonces, ¿se supone que debemos estar emocionados? Sí, estos resultados no ocurren muy a menudo, la búsqueda definitivamente ha comenzado. Pero también debemos ser cuidadosos y humildes; las reclamaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias. Solo el tiempo y el trabajo duro dirán si finalmente hemos visto el primer destello de lo que se encuentra más allá de nuestra comprensión actual de la física de partículas.


The Conversation vuelve a publicar este artículo con una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.



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