Sorpresa en el Tevatrón

Hay dos formas de salir a explorar: ir en busca de lo que se espera encontrar y salir a la aventura, dispuesto a sorprenderse. En la ciencia, como en la vida, a veces uno sale con mapa en mano y la ruta más o menos bien trazada y termina en un sendero oscuro en medio del bosque, donde no se sabe qué pueda salirle al paso al doblar un recodo. Camino a casa de su abuelita por un camino bien conocido, Caperucita un día se topó con un lobo.

El Tevatrón es un viejo acelerador de partículas situado en el laboratorio Fermilab, en las afueras de Chicago. Durante mucho tiempo fue el rey de los aceleradores de partículas, pero lo desplazó el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, siglas de Large Hadron Collider), de la Organización Europea de Investigaciones Nucleares. Relegado al segundo lugar (aunque un segundo lugar muy honorable) y cada vez con más achaques presupuestarios, el Tevatrón está a punto de morir, mas no porque le falle el cuerpo, sino porque el gobierno de Estados Unidos ha decidido dejar de financiarlo, quizá con la idea de que la inversión original ya dio todos los frutos que tenía que dar . Mientras el viejo Tevatrón se dirige a paso acelerado hacia la jubilación y la muerte, el LHC va estirando los músculos y produciendo colisiones de partículas con energías cada vez más grandes. A un lado, ancianos: paso a la juventud.

En 2000 se produjo en las entrañas del Tevatrón un tipo de partícula cuya existencia estaba anunciada desde hace mucho. Se llama neutrino tau (o neutrino de la partícula tau) y ya tenía su lugar en la física de partículas como lo tiene una pieza faltante de un rompecabezas a medio armar. Era una búsqueda bien planeada, Caperucita camino a casa de su abuelita. Pues bien, en esa ocasión Caperucita llegó sin novedad; el neutrino tau por fin apareció y con eso se cerraría con broche de oro la historia del Tevatrón, a menos que…

El LHC también tiene entre sus planes explorar territorios ya vislumbrados por los físicos teóricos; en particular, se espera que encuentre otra pieza fundamental del rompecabezas conocido como Modelo Estándar, que es la teoría más aceptada de la estructura de la materia. La partícula esperada es una pieza muy importante. Se llama bosón de Higgs y, si de veras existe, es la causa de que las partículas elementales no tengan masa igual a cero. El bosón de Higgs existe teóricamente desde hace más de 40 años, pero para tener la más mínima probabilidad de detectarlo hacía falta un acelerador muy potente, como el LHC.

Los físicos asociados al Tevatrón acariciaban esperanzas de detectar la esquiva partícula de Higgs antes que la competencia. Desde luego, con el anunciado recorte de presupuesto, esas esperanzas casi se habían disipado. En días pasados los científicos del Fermilab anunciaron una anomalía en los datos de las colisiones que siguen produciendo y estudiando, pese a la muerte inminente de su aparato. Las anomalías en los datos siempre pueden ser simplemente “ruido”, fluctuaciones estadísticas debidas al azar, consecuencias imprevistas del modo de hacer el experimento o del modo de analizar los datos, incluso fallas de los detectores. Para saberlo, los físicos hacen análisis estadísticos que permiten estimar la probabilidad de que un dato insólito sea un simple accidente. En este caso, el análisis da una probabilidad de cerca de 1 en 400 de que el pico inesperado de las gráficas sea falso. Y si no es falso, ¿a qué corresponde?

“Física nueva”, se está diciendo en las revistas especializadas y los blogs. Traducción: quizá una partícula desconocida o una interacción nueva que vendría a sumarse a las cuatro tradicionales (gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil). En ambos casos, el resultado obligaría a los físicos a redibujar su imagen del universo, lo que sería muy emocionante).

¿Podría ser la marca del anhelado bosón de Higgs? Al parecer, los especialistas tanto del Fermilab como de otros lugares piensan que no. El Tevatrón no se va a llevar ese trofeo antes de morir (o quién sabe), pero descubrir una nueva partícula o una nueva fuerza sería todavía más importante. Por lo tanto, han empezado a aparecer con una velocidad asombrosa artículos especializados para interpretar estos datos anómalos. En uno de ellos, el numerosísimo equipo del Tevatrón informa del descubrimiento de la anomalía, así como en qué consiste y cómo se podría interpretar; en otros, más osados, se sugiere que la anomalía es evidencia de partículas predichas por teorías alternativas al Modelo Estándar, es decir, piezas de otro rompecabezas. Son momentos emocionantes para la física en general y para los científicos que trabajan con el Tevatrón en particular. No es que el descubrimiento vaya a convencer a los políticos de no sustraerle el financiamiento. Los políticos son incapaces de entender la importancia de lo que está pasando. Pero por lo menos el acelerador que fue el más potente del mundo podría irse a la tumba con trompetas y clarines.

Una manera de zanjar la disyuntiva es esperar a ver si el LHC detecta la misma anomalía. Hay quien piensa que, si ésta fuera real, ya habría aparecido en las colisiones del aparato europeo. Otros dudan, porque otro detector del mismo Tevatrón no ha observado nada insólito.

¿Descorchamos la champaña? Aún no. Guardemos una prudencia científica y esperemos a que pase el revuelo. Cuando se disipe la niebla podremos ver si estamos en la ruta planeada o si nos hemos apartado de la carretera y nos encontramos en medio del bosque.