Seguro, el modelo estándar es bueno, pero los físicos no se contentan con dejarlo así. Aquí, Leon Lederman (él del Premio Nobel de Física de 1986) se dirige a la Cumbre Mundial sobre Física más allá del modelo estándar en 2006. Rodrigo Buendia / AFP / Getty Images más rápido que una bala! ¡Mas poderoso que una locomotora! ¡Capaz de sobrepasar edificios altos de un solo salto! Por qué, es supersimetría, por supuesto. (SUSY, si lo prefieres mas lindo, personalidad de incógnito.) De todos los superhéroes que tenemos en el universo, la supersimetría podría ser la que nos salve de la aniquilación total. No porque luche contra los malos o engañe a los villanos, sino porque podría explicar cómo el más pequeño, la mayoría de las partes elementales del cosmos funcionan. Desbloquea el universo y quién sabe de qué nos podemos defender.
¿Quién es nuestro héroe inteligente? ¿Nuestra heroína musculosa? Bien, es más tímido Peter Parker que suave Spider-Man. En realidad, es un principio, concebido para llenar los huecos de otro marco, que los físicos están comenzando a temer que no sea ni la mitad de fuerte de lo que parece. La supersimetría puede que finalmente haya encontrado su pareja, y el Gran Colisionador de Hadrones es la arena donde podría dar su último suspiro.
Primero, un paso atrás. El modelo estándar es lo que los físicos utilizan hoy en día para comprender los rudimentos del universo. Define las partículas fundamentales, así como las cuatro fuerzas que interactúan con las partículas para mantener el universo avanzando. Estas partículas incluyen quarks y leptones:es posible que esté familiarizado con los protones y neutrones de la familia de los quarks, y electrones y neutrinos como leptones. Las fuerzas son fuertes débil, electromagnético y gravitacional.
El modelo estándar también dice que cada una de esas fuerzas tiene una partícula (o bosón) correspondiente. Al intercambiar bosones entre sí, la materia puede transferir energía entre sí [fuente:CERN]. Y aquí hay algo realmente conveniente:se han encontrado todas las partículas en el modelo estándar, incluido, no hace mucho tiempo, el bosón de Higgs. El Higgs constituye un campo de Higgs más grande, que transfiere masa a partículas.
Ahora, aquí hay una cosa extraña. Si el modelo estándar es correcto, significa que el campo de Higgs da masa a las partículas subatómicas. Pero no dice qué son las masas tampoco explica por qué el bosón de Higgs sería ligero; debería ser realmente, realmente pesado si las otras partículas del Modelo Estándar interactúan con él de la forma en que se predice.
Aquí es donde entra en juego la supersimetría. Como nos recuerda la gente de Fermilab, la supersimetría es un principio, no es una teoría, eso significa que hay muchas teorías supersimétricas que difieren en varios puntos. Todos ellos, aunque, presentan ecuaciones supersimétricas que tratan la materia y las fuerzas de manera idéntica [fuente:Fermilab]. Sí, la materia y la fuerza pueden intercambiarse.
¿Cómo puede ser ese acto de equilibrio? La supersimetría dice que cada partícula descrita en el modelo estándar tiene una supercompañera con una masa diferente. Entonces, cada partícula de materia conocida (o fermión ) tiene una partícula de fuerza (o bosón ) y viceversa. Un electrón es un ejemplo de fermión, mientras que un fotón es un ejemplo de bosón. Una de las propiedades más útiles de las supercompañeras sería que en realidad cancelarían la realidad, masa realmente grande que el modelo estándar predice que tendría el Higgs. Que suena genial porque bueno, encontramos el Higgs, y no fue tan enorme. ¡La supersimetría está viva! ¡Viva la supersimetría!
Oh, pero es posible que desee esperar porque aquí radica un gran problema con la supersimetría y los supercompañeros:no los hemos visto. Si bien es genial encontrar el Higgs en la masa que predice la supersimetría, deberíamos estar viendo todas estas partículas supercompañeras, también. Y después de ejecutar el Gran Colisionador de Hadrones durante años, nosotros no lo hemos hecho.
Sí, sí, es un poco difícil de justificar aferrarse a la supersimetría. Suponemos que todos estos supercompañeros existen porque el Modelo Estándar tendría más sentido si lo hicieran. Parece mala ciencia ¿Derecha?
Bien, no tan rapido. La supersimetría respondería más que solo la pregunta de Higgs, y poder resolver múltiples problemas con una sola solución es atractivo para los científicos [fuente:Fermilab]. Por ejemplo, los físicos no entendían por qué las galaxias giran tan rápido como lo hacen, dada su masa significativa, por lo que plantearon un nuevo asunto: materia oscura -- para resolver el problema. Luego se encontraron con un problema mayor:si existe materia oscura, ¿De qué demonios está hecho? Nunca lo habíamos visto así que no pudimos decir qué compone el material misterioso. La supersimetría resuelve ese problema, porque la partícula supersimétrica más ligera encajaría totalmente en el proyecto de ley de materia oscura.
¿Otro beneficio que proporcionaría la supersimetría? Que las tres fuerzas que entendemos a escala subatómica (fuerte, débil y electromagnético) podría entenderse como parte de una fuerza unificadora. Mientras que el modelo estándar dice que las fuerzas se vuelven similares a energías muy altas, la supersimetría predeciría que las tres fuerzas se unifican en una sola energía [fuente:Fermilab]. Ahora, esto no es necesario para tener "sentido, "pero, como dijimos, a los físicos les gusta lo natural, soluciones elegantes. La supersimetría crearía el tipo de solución que los físicos anhelan cuando se trata de la cuestión de las fuerzas unificadoras.
Una vez más debemos recordar que todo esto es en vano si no encontramos a esos supercompañeros. Si no podemos encontrarlos, no tenemos ninguna explicación para la masa del bosón de Higgs, la materia oscura o la unificación de fuerzas. Pero llamamos al momento de la muerte a la supersimetría antes de que le demos la oportunidad de luchar.
Porque la esperanza puede estar en camino en forma de una explosión masiva de protones. Eso es correcto, nuestras esperanzas aún están en el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas que fue responsable de encontrar la evidencia del bosón de Higgs en 2012. Si bien encontrar el Higgs fue sin duda un gran problema para los partidarios de la supersimetría, y los físicos en general, lo que realmente esperaban era encontrar un montón de partículas . Más específicamente, un montón de esos esquivos supercompañeros que nos llevarían a entender que la supersimetría es realista.
No es exagerado decir que encontrar solo el Higgs (y no ningún otro supercompañero) en el LHC ha planteado una pequeña crisis en el mundo de la física. Después de todo, para que la masa de Higgs tenga sentido, los supercompañeros deberían haberse encontrado aproximadamente en el mismo lugar [fuente:Wolchover]. El LHC está configurado para encenderse nuevamente en 2015, chocando protones a energías aún más altas para, con suerte, encontrar supercompañeras en masas más altas. Desafortunadamente, eso no resuelve del todo el problema:incluso si encuentran supercompañeros de gran masa, los efectos muy convenientes de la supersimetría - que cancelaría la masa súper pesada del Higgs - no funcionarían tan bien [fuente:Wolchover]. Así que nosotros una vez más estar atrapado en una rutina de supersimetría.
Pero como la gente ha notado, la supersimetría es un principio, no una teoría. En algunos escenarios supersimétricos, el Gran Colisionador de Hadrones no pudo haber detectado a las supercompañeras, debido a las limitaciones de los experimentos, y su incapacidad para detectar partículas menos estables [fuente:Wolchover]. Entonces, si bien la supersimetría probablemente deba entrar en la habitación sin aliento con bastante rapidez con una buena excusa para llegar tan tarde, aún no es el momento de cerrar la puerta.
Estos supercompañeros de MIA realmente están comenzando a asustar a algunos físicos. Sería muy importante si nunca los viéramos, porque la física de partículas necesita desesperadamente teorías comprobables. Sin supercompañeras, o al menos, no hay forma de verificarlos en nuestro universo; tendríamos que encontrar alguna otra solución comprobable para algunos de los agujeros del Modelo Estándar.
