viernes, 3 de octubre de 2008

Terminando la gran sequía de datos. Parte 01.

Por más de 20 años, la teoría de partículas ha tenido a la experimentación aun en sus comienzos. Michael Riordan autor de este artículo para Phisics world espera que el Large Hadron Collider ayudará a traer a los físicos de partículas de regreso a sus raíces experimentales.

Traducción: KC

Con el Large Hadron Collider (LHC), surgiendo a la vida en el laboratorio del CERN cerca de Ginebra, la gran sequía de datos en física de partículas elementales está finalmente a punto de terminar. Desde que la segunda fase del Gran Colisionador de electrones-positrones (LEP) del CERN inició en 1996 operaciones, esta línea de investigación no había tenido oportunidad de medir nuevos y exóticos fenómenos. Y esta máquina sólo duplicó el alcance energético de los colisionadores de electrones-positrones en regiones que ya habían sido parcialmente exploradas utilizando el Tevatrón en el Fermilab en los EE.UU. Los investigadores en estos colisionadores - el más poderoso del mundo durante más de una década - sólo podían escudriñar un poco desde el margen exterior de lo desconocido. Sin embargo, el LHC, construido con miles de imanes superconductores en el túnel del LEP, permitirá a los físicos llegar a lo profundo de su oscuro corazón. Allí casi seguro que descubrirán algo distitntivamente diferente.


Cuando finalmente alcance sus parámetros de diseño, el LHC tendrá siete veces la energía de colisión del Tevatrón. Y la capacidad absoluta de moretonear mediante la tasa de colisiones protón-protón, lo que los físicos llaman "luminosidad", debe ser unas 100 veces superior a la de la instalación de los EE.UU. Tomados en conjunto, estos avances en la tecnología de aceleración ampliarán el alcance experimental de la física de alta energía casi tan drásticamente como lo hicieron los primeros colisionadores de partículas - Adone en Italia, el CERN los anillos de almacenamiento de intersección (ISR) del CERN, y el SPEAR en el Centro de Aceleradores Lineales de Stanford (SLAC) - durante el decenio de 1970, una década tumultuosa que culminó en el paradigma dominante actual de la física de partículas, el Modelo Estándar. Las expectativas de que las partículas que pronto aparecerán en el LHC sean iguales o incluso superiores en importancia que las que propiciaron a este logro, son bastante altas.

Ha sido una larga, larga espera. Durante estas últimas décadas, la teoría de partículas ha pasado mucho más allá de la experimentación, a niveles inalcanzables de energía y por diminutas distancias que los seres humanos nunca podrían esperar experimentar - por lo menos no directamente. Primero vino la supersimetría en el decenio de 1970, un resultado de la teorías que probaron tener tanto éxito en la unificación de la interacción débil y las fuerzas electromagnéticas. Estas teorías SUSY, tal como se les conocieron, ampliaron el programa de unificación mediante la incorporación de las fuerzas fuerte y electrodébil en una gran interacción completa, que lo abarca todo. También predijo una gran cantidad de nuevas partículas detectables con masas de decenas a cientos de veces mayor que la masa del familiar protón.

Lo que quedó fuera de la experimentación, irremediablemente en la derrota y totalmente incapaz de responder de manera significativa fueron las teorías de cuerdas de la década de 1980. En ausencia de cualquier criterio acordado de verificación para limitar su número, los principios de las teorías de cuerdas comenzaron a multiplicarse como conejos sin restricciones en Australia. Los únicos criterios que limitaron su número fueron subjetivos, como la coherencia matemática y la elegancia. Los historiadores de la ciencia comenzaron a observar un sutil pero importante cambio en la forma de hacer física, en el que las observaciones ya no parecían importar mucho - al menos no a los teóricos de las cuerdas- en el proceso de justificar las teorías. Los físicos de partículas sólo podían quejarse, y algunos lo hicieron en voz alta, de que el campo se volvió hacia la metafísica y la filosofía.

Continúa aquí.

Imagen: (Maximilien Brice, © CERN)

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