Una medida mucho más precisa del bosón W siembra la discrepancia con los resultados predichos por el Modelo Estándar.
Un grupo de científicos han medido con exactitud la masa del bosón W, una partícula elemental que es la responsable de la fuerza nuclear débil. Han encontrado, sin esperarlo, que esta partícula es más masiva de lo que se creía si nos atenemos al Modelo Estándar de física de partículas, que teoriza sobre las fuerzas fundamentales del universo.
Una medición asombrosa
La medición es el resultado de 10 años de experimentos y cálculos, llevados a cabo por 400 investigadores en 54 instituciones correspondientes a diversos países. Los datos se recopilaron con los experimentos que tuvieron lugar en el Detector Colisionador de Fermilab (CDF-II), que tiene cuatro pisos de altura y 4.500 toneladas en el acelerador Tevatron, situado muy cerca de Chicago, Illinois.
Se midió que la masa del bosón W es de 80.433 +/- 9 MeV/c^2, una cifra que es el doble de precisa que la que se obtuvo anteriormente. En otras palabras: el bosón W tiene unas 80 veces la masa de un protón. Los resultados se publican en Science.
Estos resultados sorprendieron, según reconoció David Toback, físico de la Universidad Texas A&M y portavoz de la Colaboración CDF. El valor en sí fue gratamente recibido, pero se lo ha considerado como una auténtica maravilla de la Física.
La importancia del bosón W
El bosón W tiene que ver con la fuerza nuclear débil, que es responsable de un tipo de decaimiento radiactivo y de la fusión nuclear de las estrellas. La diferencia hallada en su masa no entra en conflicto con lo que sabemos la fusión nuclear, pero sí que revela que tenemos mucho que aprender sobre las partículas del universo y cómo interactúan entre ellas.
El Modelo Estándar es la mejor herramienta de la que se dispone para la física de partículas, pero podría estar equivocado como lo demuestra la nueva medición del bosón W.
Aspectos de la medición
La medición ha arrojado un valor más alto que la predicción del Modelo Estándar, la diferencia es de siete desviaciones estándar. Kotwal ha publicado cinco mediciones cada vez más precisas de la masa del bosón W, y ha reconocido que la desviación no puede ser por casualidad, existe una posibilidad entre mil millones.
El error en la medición es comparable con medir un peso de 300 kg con un margen de error de 30 gramos. Como ocurre con muchos experimentos en el campo de la física de partículas, se procuró blindar los resultados para que no se viesen afectados por las expectativas del equipo investigador.
Con una medida tan diferente de las estimaciones, los físicos tienen que averiguar qué es lo que no tiene en cuenta el Modelo Estándar. No es la única vez que la física subatómica ha demostrado una incoherencia entre la realidad y las conjeturas humanas. Así, en abril del año pasado, la Colaboración Muon g-2 demostró evidencias de que las propiedades del muón no coincidían con las predicciones del modelo. Tampoco la gravedad y la materia oscura encuentran una explicación en éste.