miércoles, 8 de octubre de 2008

Terminando la gran sequía de datos. Parte 03.


Los físicos que gritaron: ¡Higgs!

Este desafortunado proceso ha ocurrido con demasiada frecuencia en la historia de la física, y descubrimientos espurios del Bosón de Higgs parecen ser ejemplos especialmente recurrentes.

Una falsa alarma se produjo en el LEP justo antes de su previsto cierre en el año 2000. En este episodio, que llegó a la primera página en los principales titulares de los periódicos como el New York Times, tres de las cuatro colaboraciones del LEP informaron un exceso de eventos - seis o siete, todos dijeron - lo que se interpretó con impaciencia como la desintegración de un Bosón de Higgs de 0.115 TeV.

Las evidencias fueron intrigantes, pero no lo suficientemente concluyentes para convencer a la gestión del CERN para extender la vida del LEP hacia 2001 a fin de demorar la construcción del LHC. Cuando el polvo empezó a asentarse meses más tarde, resultó que algunos experimentadores habían subestimado los posibles errores en sus mediciones y, por tanto, exagerado el significado estadístico de la aparente señal. Finalmente se llegó sólo a la conclusión de que la masa de la Bosón de Higgs debe situarse por encima de 0.114 TeV, con un nivel de confianza del 95%. Todavía hay una posibilidad de que el aparente fenómeno fuese real de hecho, pero son pocos los físicos apuestan sobre ello.

Más recientemente, hubo un aumento similar de rumores de que un Bosón de Higgs con una masa de 0.160 TeV se había vislumbrado en el Fermilab a principios de 2007 (véase “La historia del Bosón de los Blogs”). La posibilidad de que ese Bosón pudiera fácilmente apuntalar alguna teoría SUSY después de realizar ajustes menores en sus parámetros teóricos, añadió combustible a estos rumores - que estallaron después de que los resultados fueron provisionalmente revelados en un taller informal, mostrando que se trataba sólo de un efecto "2σ", una fluctuación de dos desviaciones estándar por encima de los niveles de fondo, lo que puede ocurrir al azar con una probabilidad del 5%.

Como las fluctuaciones 2σ pasan todo el tiempo, los experimentadores escépticos no suelen tomarlas muy en serio. Tres desviaciones estándar es el mínimo absoluto, lo que corresponde a sólo un 0.3% de probabilidad de una fluctuación aleatoria, y 5σ es el "patrón dorado" para la física de partículas. Pero el atractivo de encontrar pruebas de la supersimetría, instigado por los periodistas ávidos de una primicia, debe haber resultado demasiado difícil de resistir.

Si bien similares corretizas por confirmar hallazgos pueden producirse en el LHC, sospecho que el escepticismo innato de los experimentadores les limitará y, eventualmente, saldrá vencedor, como lo hizo en los casos mencionados. Los físicos experimentales de partículas han desarrollado técnicas de análisis verdaderamente poderosas, tales como el uso del software de análisis de redes neurales que aprende durante el trabajo y se mejora a sí mismo durante la colección de datos - para hacer frente a los asfixiantes lecturas de fondo encontradas en los colisionadores de Hadrones.

Se ha comenzado a emplear el análisis de datos "a ciegas", en el que deliberadamente no se ven los resultados finales hasta después de tener suficientes registros, para limitar el corte subjetivo de datos experimentales. Y el prudente proceso de veto en estas enormes colaboraciones, en el que los descubrimientos provisionales son sometidos a rigurosos exámenes internos antes de convertirse en oficiales, mitiga además la liberación de resultados incorrectos. Si alguna duda queda, el enorme alcance experimental del LHC debe actuar como juez final. Porque este colisionador puede generar eventos en los intervalos de energías faltantes alrededor de los TeV, donde la mayoría de los antecedentes del Modelo Estándar caen en picada. Si una señal SUSY se presenta, en última instancia, debe destacar claramente en este ámbito.

Continúa...

Imagen
(Roy Langstaff, © CERN)

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