PROBABLE EXISTANCIA DE UNA QUINTA FUERZA DE LA NATURALEZA

(Serdarbayraktar / iStock)

Los físicos piensan que podrían haber detectado una quinta fuerza de la naturaleza

FIONA MACDONALD 26 de mayo de 2016

La física puede ser bastante intensa a veces, pero uno de los aspectos más directos es que todo en el Universo está controlado por solo cuatro fuerzas fundamentales: gravedad, electromagnética y fuerzas nucleares fuertes y débiles.

Pero ahora los físicos en Hungría piensan que podrían haber encontrado evidencia de una misteriosa quinta fuerza de la naturaleza. Y, si se verifica, significaría que tendríamos que repensar nuestra comprensión de cómo funciona realmente el Universo.

Antes de entrar en eso, volvamos a esas cuatro fuerzas por un segundo, porque son bastante importantes. Son una parte fundamental del modelo estándar de física, que explican todo el comportamiento y las partículas que vemos en el Universo.

Comenzando desde el extremo más grande de la escala, la gravedad es responsable de mantener unidos los planetas y la gravedad, y la fuerza electromagnética se encarga de mantener juntas nuestras moléculas.

"En el nivel más pequeño están las otras dos fuerzas: la fuerza nuclear fuerte es el pegamento para los núcleos atómicos, y la fuerza nuclear débil ayuda a algunos átomos a atravesar la desintegración radiactiva", escribe Ryan F. Mandelbaum para Popular Science . "Estas fuerzas parecían explicar la física que podemos observar, más o menos".

La evidencia de esta quinta fuerza se detectó el año pasado, cuando un equipo de la Academia de Ciencias de Hungría informó que habían disparado protones contra el litio-7 y, en la caída, habían detectado un nuevo bosón súper ligero que solo tenía 34 años. veces más pesado que un electrón. 

Por emocionante que parezca, el documento se pasó por alto, hasta que un equipo en los EE. UU. Publicó su propio análisis de los datos a fines del mes pasado, en el sitio de preimpresión arXiv .

El equipo de EE. UU., Dirigido por Jonathan Feng de la Universidad de California en Irvine, demostró que los datos no entraban en conflicto con experimentos anteriores, y calculó que el nuevo bosón podría estar llevando una quinta fuerza fundamental, que es cuando comenzó el mundo de la ciencia. interesarse

Ese documento aún no ha sido revisado por pares, por lo que no podemos entusiasmarnos demasiado, pero se cargó para que los otros físicos puedan analizar los resultados y agregar sus propios hallazgos, que es lo que está sucediendo ahora. 

Como informa la revista Nature  , los investigadores de todo el mundo están compitiendo para realizar pruebas de seguimiento para verificar el descubrimiento húngaro, y podemos esperar resultados dentro de aproximadamente un año.

Pero si eres como yo, probablemente te estés preguntando, ¿qué tiene que ver un bosón súper ligero con una nueva fuerza de la naturaleza?

Esta no es la primera vez que los investigadores afirman detectar una quinta fuerza (incluso hay una página de Wikipedia para las posibilidades de la quinta fuerza), pero la búsqueda realmente se ha intensificado en la última década. Muchos científicos piensan que podría haber una partícula llamada 'fotón oscuro', que podría llevar una nueva fuerza que explicaría la materia oscura : esa sustancia invisible que constituye más del 80 por ciento de la masa del Universo.

Eso es lo que buscaba el equipo húngaro, dirigido por la física Atila Krasznahorkay. Para hacer eso, dispararon protones contra blancos delgados de litio-7, una colisión que creó núcleos de berilio-8 inestables, que luego se descompusieron en pares de electrones y positrones. 

"Según el modelo estándar , los físicos deberían ver que el número de pares observados disminuye a medida que aumenta el ángulo que separa la trayectoria del electrón y el positrón", escribe Edwin Cartlidge para Nature .

Pero eso no fue lo que vio el equipo: a unos 140 grados, el número de estos pares aumentó, creando una pequeña protuberancia antes de caer nuevamente en ángulos más altos. 

Esta 'protuberancia' fue evidencia de una nueva partícula, según Krasznahorkay y su equipo. Calcularon que la masa de esta nueva partícula sería de alrededor de 17 megaelectronvoltios, que no es lo que se esperaba para el 'fotón oscuro', pero podría ser evidencia de algo completamente diferente.

"Estamos muy seguros de nuestros resultados experimentales", dijo Krasznahorkay a Nature . Él  dice  que la posibilidad de que esta protuberancia sea una anomalía es de alrededor de 1 en 200 mil millones (pero tengamos en cuenta que ningún otro equipo ha confirmado esto todavía).

El análisis realizado por el equipo de Feng en los EE. UU. No implicó una repetición del experimento, sino que simplemente utilizó cálculos para verificar que, al menos en teoría, el bosón súper ligero propuesto que Krasznahorkay detectó podría ser capaz de llevar una nueva fuerza fundamental.

Como todos los buenos científicos, la comunidad de física es bastante escéptica sobre las afirmaciones hasta ahora, especialmente porque el bosón súper ligero no era lo que nadie esperaba encontrar.

"Ciertamente no es lo primero que escribiría si me permitieran aumentar el modelo estándar a voluntad", dijo a Nature Jesse Thaler, del MIT, que no participó en ninguno de los estudios . Pero admitió que está prestando atención a lo que sucede después. "Quizás estamos viendo nuestra primera visión de la física más allá del Universo visible", agregó.

Si la comunidad internacional de investigación se atiene a su palabra y nos da más datos para analizar en el próximo año, con suerte no tendremos que esperar demasiado para averiguarlo.

Fuente: ScienceAlert