No lo sabemos hasta que lo hicimos, ¿verdad? 🙂
La situación actual es que tenemos el Modelo Estándar, que se ajusta a todas las observaciones, pero parece incompleto. Y no tenemos pistas experimentales que nos indiquen un modelo más completo. La supersimetría simple, que muchos físicos esperaban, parece ahora muerta. Todavía podríamos encontrar alguna variante de supersimetría a energías más altas, pero no sería la elegante generalización de SM que esperábamos.
En cuanto a la Gran Unificación: si existe, entonces a energías mucho más altas. Sin embargo, todavía podríamos ver algunas de sus consecuencias con una energía más baja, como vemos desintegraciones débiles en las energías nucleares (MeV), incluso a través de la interacción débil, los bosones tienen masas cien mil veces más altas. De manera similar, pudimos ver interacciones mediadas por bosones virtuales de GUT.
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Lo mismo se aplica a la teoría de cuerdas: 10 PeV todavía está muy lejos de la escala de energía de las cuerdas, pero algunos efectos podrían verse en principio a energías más bajas.
Todavía no sabemos qué causa los efectos atribuidos a la “materia oscura”. Si es algún tipo de nueva partícula masiva, tal vez podríamos encontrarla.
Aparte de eso, existen algunos modelos que predicen nuevos fenómenos a tales energías: por ejemplo, la composición de Higgs o la composición de leptones / quarks. Si algunas partículas que ahora consideramos fundamentales son de hecho compuestas, entonces podríamos ver su estructura interna en esas energías.
O simplemente podríamos encontrar algo totalmente inesperado, que generaría una teoría completamente nueva en la que nadie había pensado antes.
En cuanto a cuán grande debería ser: con la tecnología actual, una escala planetaria muy grande. Sin embargo, con algunos avances tecnológicos, ¿quién sabe? Mi conjetura es que tendría que ser un colisionador lineal, porque mantener partículas de tales energías en órbita requeriría un campo magnético o un tamaño de máquina demasiado realistas. Y para un colisionador lineal, todo depende de la pregunta de qué tan eficientemente podemos acelerar las partículas.
