Un fenómeno jamás visto detectado en el CERN: ocurre una vez en mil billones

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Por Manuel Sánchez

¿Alguna vez pensaste que buscar una aguja en un pajar era imposible? Pues imagina encontrar esa aguja en un pajar del tamaño de un estadio olímpico… ¡en medio de una tormenta de partículas! Eso es exactamente lo que ha logrado el equipo del CERN al identificar un fenómeno nunca antes visto: la producción simultánea de un quark top, un bosón W y un bosón Z. No, no es ciencia ficción, es física de partículas en estado puro.

Una aguja cósmica en el LHC

En el corazón del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más potente del mundo, se vive un espectáculo subatómico cada día. Sin embargo, entre miles de millones de colisiones de protones, ha ocurrido algo realmente excepcional: los investigadores del CERN, la organización europea para la investigación nuclear, han logrado ver por primera vez lo que los científicos llaman «producción tWZ».

¿Qué significa este trabalenguas de siglas? Es sencillo: se detectó la creación simultánea de tres partículas fundamentales en una sola colisión. Estas partículas son:

  • quark top (el más pesado de todos los quarks)
  • bosón W
  • bosón Z

La hazaña es tan increíblemente infrecuente que, según el equipo internacional de la colaboración CMS que opera en el LHC, este fenómeno solo ocurre una vez cada mil billones de colisiones. Si pensabas que ganar la lotería era difícil, esto lo supera con creces.

Los protagonistas invisibles del microuniverso

Antes de aplaudir a rabiar, vale la pena entender a estos astros de la física:

  • Un quark es una partícula diminuta y elemental, uno de los componentes básicos de protones y neutrones, y por ende de toda la materia. El quark top es especial por ser el más pesado y porque interactúa con el campo de Higgs, esa especie de manto invisible que concede masa a las partículas que pasan por él.
  • Los bosones, por su parte, son las partículas encargadas de transmitir fuerzas. El bosón W y el bosón Z son los mensajeros de la llamada fuerza electrodébil, que juega un papel crucial en ciertas reacciones nucleares y en la desintegración radiactiva.

Observar la producción conjunta de estas tres partículas abre, literalmente, una ventana a las interacciones más profundas del universo. Permite aprender sobre su funcionamiento y, quién sabe, tal vez incluso pone en jaque el Modelo Estándar, esa “biblia” de la física que cataloga todas las partículas y fuerzas conocidas hasta la fecha.

El difícil arte de distinguir señales entre el ruido

Detectar este fenómeno no fue tarea fácil. El principal problema al analizar las colisiones era que el «tWZ» se parece mucho a otra señal, «ttZ», que es siete veces más frecuente y hace casi imposible distinguir lo raro de lo habitual. Para aislar la tan buscada señal, los científicos tuvieron que recurrir a algoritmos de última generación, verdaderos sabuesos digitales entrenados para diferenciar entre el grano y la paja subatómica.

Finalmente, después de un análisis cuidadoso, el equipo estableció que el suceso se detectó con una frecuencia «ligeramente» mayor de la esperada por la teoría. ¿Corrimos con suerte, o es el preludio de una nueva física aún desconocida? Esa es la cuestión que el equipo de la colaboración CMS debe dilucidar ahora.

Un hito entre grandes descubrimientos

Este avance en el CERN se une a una larga lista de descubrimientos científicos que han revolucionado nuestra comprensión del mundo en los últimos 25 años, como la identificación de la primera exoplaneta, 51 Pegasi b, en 1995; las advertencias sobre la acidificación de los océanos; el hallazgo del fósil de Toumaï en Chad; la revelación del salto nunca antes visto en la concentración de CO2 atmosférico; el descubrimiento de fósiles pluricelulares de hace 2,1 mil millones de años en Gabón; o incluso la restauración de misteriosas obras incompletas de Leonardo da Vinci. La ciencia, al fin y al cabo, siempre está lista para sorprendernos, sea en las profundidades del cosmos, de la historia o del propio núcleo de la materia.

Para terminar, un consejo: mantén la curiosidad bien despierta. Porque incluso los fenómenos más improbables, esos que ocurren una vez entre mil billones de posibilidades, pueden ser la llave que abra nuevas puertas al conocimiento humano. Y quién sabe, quizás dentro de otras veinticinco vueltas al sol, estemos celebrando aún más descubrimientos asombrosos… ¡y tú podrías ser parte de ellos!

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