El bosón de Higgs ha sido encontrado. ¿Lo que sigue?

El descubrimiento de Higgs tuvo un impacto notablemente pequeño en la física. Eso es porque no era nuevo; ya estaba incorporado en el “modelo estándar”. Lo que implicaba era que el modelo estándar fue confirmado, una vez más. Agradable. Me hubiera encantado descubrir yo mismo el Higgs. Pero no señaló un nuevo camino.

Mucho más emocionante sería el descubrimiento de un nuevo quark, o un nuevo tipo de neutrino, o un nuevo tipo de leptón (una partícula que no tiene una fuerza fuerte, como un electrón o un muón). ¡Eso realmente perturbaría la física una vez más! Eso es lo que todos realmente esperamos. Eso es lo que sucedió cuando se encontraron por primera vez partículas “encantadas”.

Los guerreros del pasado anhelaban la guerra. Los físicos del presente anhelan descubrimientos disruptivos.

Otro gran descubrimiento que, en un sentido similar es “ho hum”, fue el descubrimiento de una interacción que viola la inversión del tiempo. Aquí está la forma en que lo describo en mi nuevo libro:

——- extracto de ahora: La física del tiempo ——-

En 2012, un grupo del Centro Acelerador Lineal de Stanford publicó los resultados de un estudio de dos reacciones diferentes que tienen que ver con la desintegración radiactiva de una partícula rara llamada B. El B viene en varias formas, incluyendo una llamada [barra cero B] y otra llamada B – (“abeja menos”). Estudiaron dos reacciones: una en la que una [barra cero B] se convierte en B -, y otra en la que sucede exactamente lo contrario, con una B – convirtiéndose en una [barra cero B]. Estas son reacciones invertidas en el tiempo; si viste una película de uno, podría ser una película del otro que se está reproduciendo hacia atrás. Pero al estudiar las dos reacciones, el grupo observó una desviación de la simetría que ascendió a 14 desviaciones estándar. De acuerdo con la teoría estadística, dicho resultado solo tiene una posibilidad en [matemáticas] 10 ^ {44} [/ matemáticas] de estar equivocado. Esa es una oportunidad en cien tredecillones. …

No fue un descubrimiento fortuito. Había muy buenas razones para observar estas reacciones particulares, basadas en observaciones previas de comportamiento peculiar en partículas relacionadas llamadas kaons. Los investigadores estaban buscando, con la esperanza de ver, violación de la inversión de tiempo. Ahora podemos decir claramente algo sobre lo que solo podríamos especular antes de 2012: la inversión del tiempo no es una simetría perfecta de las leyes de la física cuántica. El tiempo de avance es diferente del tiempo de retroceso, en el corazón de la física misma.

——- fin del extracto de ahora: La física del tiempo ——-

¿Qué hay en el horizonte, algo que podamos anticipar? Sospecho que los nuevos resultados no vendrán de la física de “alta energía”, ya que es poco probable que se construyan nuevos aceleradores más potentes. Creo que los nuevos avances podrían provenir de la astrofísica, tal vez una detección real de la materia oscura, la sustancia misteriosa que ejerce una atracción gravitacional pero no emite luz. O tal vez vendrá de un pequeño laboratorio. Quizás alguien descubra la doble desintegración beta sin neutrinos. Tal descubrimiento tendría implicaciones importantes para nuestra comprensión de las partículas elementales.

Además de las partículas supersimétricas que siempre han estado en el foco, algunas partículas diferentes “más allá del modelo estándar”. Por ejemplo, se están realizando búsquedas de cualquier evidencia de múltiples Higgs (flavones), partículas elementales que puedan componer el Higgs (el Higgs recientemente descubierto podría no ser elemental, ver Modelos compuestos de Higgs – Wikipedia), neutrinos diestros (naturaleza Majorana o Dirac ), neutrinos estériles (el neutrino diestro podría ser uno de ellos) y partículas de materia débilmente interactuantes (WIMP).

Dark Matter, algunos de nosotros esperamos. Pero realmente no lo sabemos. Quizás medir exactamente las propiedades del bosón de Higgs nos dará una pista de dónde buscar Dark Matter. Talvez no. Dark Matter ciertamente existe, pero hasta ahora solo se han establecido interacciones gravitacionales de Dark Matter con nuestra materia. Estos son demasiado débiles para producir las partículas Dark Matter en el LHC. Si Dark Matter se llama WIMPS (partículas masivas que interactúan débilmente) tenemos la oportunidad de producirlo. Pero no tiene que ser así. Así que estamos buscando en todas partes, con todos los métodos posibles.

El LHC es una máquina de detección. ‘Encontrar’ partículas era la máxima prioridad.

Ahora es el momento de medir, con precisión, las propiedades de las partículas encontradas. Para esto, se necesita una máquina diferente del LHC. El International Linear Collider (ILC) está siendo diseñado para este propósito. Funcionará en escalas de energía más bajas en comparación con el LHC y utiliza partículas más simples para colisiones, lo que hace que el ILC sea más adecuado para realizar mediciones de precisión.

¡Está en las noticias !: http://www.dailymail.co.uk/scien
Para más detalles: http://en.wikipedia.org/wiki/Int

Compañeros supersimétricos de las partículas conocidas presumiblemente.

El eslabón perdido entre la física del mundo cuántico y la física de los extremadamente grandes (galaxias y estrellas) es el gravitón. Las matemáticas en el modelo estándar predicen eso y si podemos encontrarlo, será masivo. Puede abrir el camino para nuestra comprensión de la dimensión superior, así como de la materia oscura. Sin embargo, no sabemos completamente acerca de las propiedades del gravitón y cómo interactúa … por lo que la detección será un gran desafío …

Editar: Un poco más de investigación y es evidente que es muy difícil detectar el gravitón en el LHC. La energía calculada es demasiado grande para que la genere cualquier equipo de tipo LHC. Sin embargo, el LHC ofrece una excelente oportunidad para futuros experimentos y las preguntas que los científicos e investigadores buscarán son

1. ¿Hay otras partículas fundamentales más allá de los quarks y leptones,

2. materia oscura y WIMP

3. ¿Por qué hay menos antipartículas que partículas?

Habiendo encontrado el Bosón de Higgs, hemos encontrado todas las partículas fundamentales en el Modelo Estándar. Parece que ahora estamos encontrando algunos arreglos nuevos de partículas fundamentales en partículas compuestas.

El problema ahora es encontrar nuevas partículas fundamentales que no están en el Modelo Estándar, o medir los efectos con las partículas fundamentales conocidas en las que el Modelo Estándar se equivoca.

Salvo eso, es difícil ver a dónde va la física de partículas desde aquí. Los experimentos adicionales se vuelven cada vez más caros y es cada vez más difícil justificar gastar el dinero en ellos, ya que no producen ningún beneficio tangible para cualquiera que no esté involucrado en la física de partículas (es decir, la mayor parte de la humanidad).

¿Quién sabe? El bosón de Higgs era un conocido conocido, se predijo y lo encontramos. La materia oscura es un desconocido conocido: fue inesperado pero realmente parece estar allí. Cualquier otra cosa son incógnitas desconocidas. Estas incógnitas son las razones por las cuales el LHC es aún más emocionante en estos días. El LHC es nuestro telescopio más poderoso en las estructuras naturales más pequeñas y más grandes del universo. Nunca sabremos más sobre la naturaleza si no profundizamos y viajamos más lejos.

Un candidato de materia oscura estaría bien. Axions? Neutrinos estériles? ¿Hay más de una generación de Higgs? ¿Podemos encontrar evidencia de SUSY? Pero en la ciencia, los resultados negativos también son útiles, si no tan interesantes. No encontrar estas cosas nos dice algo. Principalmente nos dice que busquemos en otro lado.

Tal vez ahora se concentrarán más en contendientes de materia oscura, ¡tal vez WIMP!

El gravitón.

Cuando se celebró el evento, reflexioné sobre este descubrimiento del vínculo con la misa, y busqué a una diosa oriental para pensar un poco sobre el mito.

la materia oscura es la siguiente