Un cop “caçat” el Higgs, ara toca la supersimetria
La confirmació que la partícula descoberta és el bosó de Higgs podria trigar anys a produir-se
Completat el model estàndard, els físics es comencen a fixar en teories fins ara aparcades
Ajudaria a entendre la matèria fosca i l'expansió de l'univers
L'aturadade l'LHC farà que l'accelerador torni amb una potència capaç de nous descobriments
L'accelerador de partícules LHC haurà de fer hores extres. És el (gratificant) preu que hauran de pagar els físics dels dos experiments del CERN per haver detectat, de manera independent i paral·lela, la ja famosa nova partícula consistent en el bosó de Higgs, anunciada aquesta setmana. La instal·lació s'havia d'aturar al desembre per fer-hi manteniment durant dos anys, però romandrà activa fins al març per intensificar els experiments. Un dels primers objectius és confirmar que la partícula és, efectivament, el bosó de Higgs. Els experts, però, dubten que hi hagi prou temps per aconseguir-ho abans de l'aturada de dos anys per manteniment.
“Dubto que la confirmació arribi abans de l'apagada. Hi ha temps per descartar-ho, en cas que la seva desintegració [el bosó no s'observa directament, sinó que s'estudien les restes de la seva desaparició] no s'ajusti als paràmetres previstos, però per certificar-ho caldrà molta més estadística. Potser tres o quatre anys...”, explica Alberto Casas, director de l'Institut de Física Teòrica del CSIC. “En qualsevol dels dos casos, la descoberta és igualment històrica i memorable”, afegeix.
Efectivament, amb la nova partícula damunt la taula, la comunitat de físics es disposa a anar més enllà. Si es tracta del bosó de Higgs s'haurà completat el model estàndard de la física i caldrà buscar resposta a molts interrogants encara oberts, com per exemple l'origen de la matèria fosca. “En cas que no ho sigui, les possibilitats són encara molt més interessants, perquè al calaix tenim teories que, a banda de quadrar amb el bosó de Higgs, també prediuen partícules que quadren amb la matèria fosca”, assegura Mario Martínez, l'investigador principal de l'Institut de Física d'Alta Energia participant en l'experiment Atlas, un dels dos implicats en la descoberta. El físic es refereix, principalment, a la teoria de la supersimetria, que s'albira com el pròxim gran repte a afrontar.
Aquest formulat teòric estableix que tant els fermions (les partícules subatòmiques que componen la matèria) com els bosons (les que duen forces o interaccions) tindrien una altra partícula supersimètrica. Per tant, cada fermió tindria un germà bosó supersimètric i cada bosó, un company supersimètric fermiònic. Encara no s'ha trobat cap evidència científica que verifiqui aquesta teoria, però els científics valoren que, a banda de predir el bosó de Higgs, també té característiques que permetrien explicar la matèria fosca, mentre que el model estàndard no pot. “La supersimetria és un dels models més fonamentats, elegants i estudiats. A més, ajudaria que les masses de les partícules elementals fossin més naturals”, remarca Casas, que confia que l'LHC hauria de tenir accés a aquesta nova física quan torni a l'activitat, el 2015, amb el doble d'energia.
Anant un pas més enllà, un dels problemes teòrics que planteja la supersimetria arriba a l'hora de comparar i unificar les diverses interaccions fonamentals (o forces) fins ara acceptades: la gravitatòria, l'electromagnètica, la nuclear forta i la nuclear feble. La primera, rellevant en l'àmbit cosmològic, però no en l'àmbit molecular, és l'única que no s'ha pogut unificar amb les altres tres. “La teoria de les supercordes, per acomodar la gravetat amb les altres forces necessita la supersimetria i també dimensions extres”, explica Casas. Aquesta hipòtesi, de la qual no hi ha indicis experimentals que siguin correctes, estableix deu dimensions en comptes de les quatre actuals (tres d'espacials i una de temporal).
La descoberta del bosó de Higgs també podria ajudar en un dels grans reptes cosmològics: “No entenem per què l'univers s'expandeix, ni per què ho fa tan ràpidament. Per explicar-ho s'ha introduït el concepte d'energia fosca i es pensa que el bosó hi pot tenir un paper molt fonamental”, indica Mario Martínez.
S'haurà d'anar pas a pas, tot i que l'existència d'una partícula nova és ara ja irrefutable. Les possibilitats que sigui un error són les mateixes que llançar una moneda a l'aire i que surti cara 22 vegades seguides. Ho podeu provar a veure si ho aconseguiu.