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  • Enero 2018Nº 496

Altas energías

Medir la belleza

El experimento LHCb del CERN ha obtenido posibles indicios de nuevas partículas. De confirmarse, el hallazgo supondría la primera pista hacia una teoría más completa de las interacciones fundamentales.

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No es habitual que los telediarios abran sus ediciones con una noticia sobre física. Sin embargo, eso fue lo que sucedió el 4 de julio de 2012, cuando las televisiones de todo el mundo comenzaron a informar sobre lo que estaba sucediendo en Ginebra: una búsqueda de casi medio siglo había llegado a su fin con la detección del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Aquella era la última pieza que faltaba para completar el modelo estándar, la teoría que describe las partículas elementales conocidas y sus interacciones. No obstante, la mayoría de los físicos están convencidos de que la historia no acaba ahí. Cuentan con buenas razones para pensar que aún quedan partículas por descubrir, por lo que hace tiempo que varios experimentos intentan encontrarlas.

Al igual que hasta ahora, esta nueva carrera también se lleva a cabo en el LHC. Los dos grandes experimentos que en 2012 descubrieron el bosón de Higgs, ATLAS y CMS, desempeñarán un papel importante en ella. Pero LHCb, un detector más pequeño y menos conocido del mismo acelerador, añadirá un elemento de picaresca a la búsqueda. Gracias a ello, hay una posibilidad real de que sea el primero en llegar a la meta.

LHCb sigue una estrategia distinta a la que suele emplearse en estos casos. Mientras que ATLAS y CMS tratan de crear directamente partículas hasta ahora desconocidas, el experimento LHCb analiza cierto tipo de hadrones, los apodados «bellos», con la esperanza de detectar en su comportamiento efectos indirectos de nuevos fenómenos físicos. Esta clase de hadrones proporcionan un excelente laboratorio, ya que pueden desintegrarse de muchísimas maneras y el modelo estándar predice con gran detalle cómo deberían ocurrir tales procesos. Por tanto, cualquier desviación con respecto a dichas predicciones podría estar causada por la interferencia de nuevas partículas.

Este tipo de búsquedas son complejas y exigen una enorme precisión. Sin embargo, tienen el potencial de detectar el efecto de partículas que ATLAS y CMS no pueden crear de forma directa. De hecho, varios resultados obtenidos en los últimos años parecen desafiar las leyes de la física tal y como las conocemos. El experimento LHCb (cuya b hace referencia a beauty, «belleza») podría estar cerca de revelar las leyes que rigen el cosmos a un nivel más fundamental de lo que el ser humano haya visto jamás.

 

Una teoría incompleta

Hasta hoy, el modelo estándar ha descrito con rotundo éxito el comportamiento de las partículas elementales. Estas se dividen en dos grupos: quarks y leptones. De los primeros hay seis tipos, clasificados en tres familias, o «generaciones»: los quarks arriba (u) y abajo (d); encanto (c) y extraño (s); y cima (t) y belleza (b, también conocido como quark fondo, o bottom). Los quarks nunca se observan aislados, sino agrupados en las partículas que denominamos hadrones. Los hadrones «bellos» son, por tanto, aquellos que contienen quarks de tipo b. Los leptones son también seis y, al igual que sus compañeros, se agrupan en tres generaciones: el electrón y el neutrino electrónico; el muon y el neutrino muónico; y el tauón y el neutrino tauónico.

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