En el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en Europa, más rápido es mejor. Sin embargo, otros investigadores están proclamando no tan rapido. Puede que LHC no haya descubierto el bosón de Higgs, el bosón que imparte masa a todo, la partícula de dios como algunos lo han llamado. Si bien el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 culminó con la entrega en diciembre de 2013 del Premio Nobel a Peter Higgs y François Englert, un equipo de investigadores ha planteado estas dudas sobre el bosón de Higgs en su artículo publicado en la revista Physical Review D.
El discurso es similar a lo que se desarrolló en el último año con la detección de luz desde el principio de los tiempos que significó la época de inflación del Universo. Los investigadores que investigan las profundidades del Universo y las profundidades internas de las partículas subatómicas están buscando señales en el borde de la detectabilidad, justo por encima del nivel de ruido y cerca de las señales de otras fuentes. Para las observaciones del telescopio BICEP2 (artículos anteriores de U.T.), es casi de regreso a la mesa de dibujo, pero las dudas sobre el bosón de Higgs (artículos anteriores de U.T.) son definitivamente desafiantes, pero necesitan evidencia más sólida. En asuntos humanos, si el LHC no detectó al Bosón de Higgs, ¿qué se hace con un Premio Nobel?
El desafío actual para el Bosón de Higgs no es nuevo y no es solo un problema de detección y agudeza de los sensores, como es el caso de los datos BICEP2. El telescopio espacial Planck reveló que la luz irradiada por el polvo combinado con el campo magnético en nuestra galaxia, la Vía Láctea, podría explicar la señal detectada por BICEP2 que los investigadores proclamaron como la firma primordial del período de inflación. La partícula del bosón de Higgs es en realidad una predicción de la teoría propuesta por Peter Higgs y varios otros a partir de principios de la década de 1960. Es una partícula predicha de la teoría del calibre desarrollada por Higgs, Englert y otros, en el corazón del Modelo Estándar.
Este reciente artículo es de un equipo de investigadores de Dinamarca, Bélgica y el Reino Unido dirigido por el Dr. Mads Toudal Frandsen. Su estudio titulado, "Bosón de Technicolor Higgs a la luz de los datos del LHC" discute cómo su teoría respaldada predice Technicolor examina una gama de energías detectables en el LHC y esa en particular está dentro del nivel de incertidumbre del punto de datos declarado como el Bosón de Higgs. Existen variantes de Technicolor Theory (TC) y el trabajo de investigación compara en detalle la teoría de campo detrás del Standard Model Higgs y el TC Higgs (su versión del bosón de Higgs). Su conclusión es que la teoría del tecnicolor predice un TC Higgs que es consistente con las propiedades físicas esperadas, es de baja masa y tiene un nivel de energía (125 GeV) indistinguible de la resonancia que ahora se considera el modelo estándar de Higgs. La suya es una partícula compuesta y no imparte masa sobre todo.
Entonces dices: ¡espera! ¿Qué es un tecnicolor en la jerga de la física de partículas? Para responder esto, querrás hablar con un plomero del sur del Bronx, Nueva York, el Dr. Leonard Susskind. Aunque ya no es un fontanero, Susskind primero propuso Technicolor para describir la ruptura de la simetría en las teorías de calibre que forman parte del Modelo Estándar. Susskind y otros físicos de la década de 1970 consideraron insatisfactorio que se necesitaran muchos parámetros arbitrarios para completar la teoría Gauge utilizada en el Modelo Estándar (que involucra el Escalar de Higgs y el Campo de Higgs). En consecuencia, los parámetros definieron la masa de partículas elementales y otras propiedades. Estos parámetros estaban siendo asignados y no calculados y eso no era aceptable para Susskind, Ho t Hooft, Veltmann y otros. La solución implicó el concepto de Technicolor, que proporcionó un medio "natural" de describir el desglose de la simetría en las teorías de calibre que conforman el Modelo Estándar.
Technicolor en la física de partículas comparte una cosa simple en común con Technicolor que dominó la industria de las películas de color tempranas: el término compuesto para crear color o partículas.
Si la teoría que rodea al Technicolor es correcta, entonces deberían encontrarse muchas partículas de Techni-quark y Techni-Higgs con el LHC o un acelerador de próxima generación más potente; un verdadero zoológico de partículas además del bosón de Higgs. La teoría también significa que estas partículas "elementales" son composicion de partículas más pequeñas y que se necesitaría otra fuerza de la naturaleza para unirlas. Y este nuevo artículo de Belyaev, Brown, Froadi y Frandsen afirma que una partícula técnica específica de quark tiene una resonancia (punto de detección) que está dentro de la incertidumbre de las mediciones para el Bosón de Higgs. En otras palabras, el Bosón de Higgs podría no ser "la partícula divina" sino más bien una partícula Technicolor Quark compuesta de partículas más pequeñas y fundamentales y otra fuerza que las une.
Este documento de Belyaev, Brown, Froadi y Frandsen es un claro recordatorio de que el Modelo Estándar no está resuelto y que incluso el descubrimiento del Bosón de Higgs no es 100% seguro. En el último año, se han integrado sensores más sensibles en el LHC del CERN que ayudará a refutar este desafío a la teoría de Higgs: Higgs Scalar and Field, el Bosón de Higgs o puede revelar las firmas de partículas de Technicolor. Los mejores detectores pueden resolver la diferencia entre el nivel de energía del quark Technicolor y el bosón de Higgs. Los investigadores del LHC se apresuraron a afirmar que su trabajo avanza más allá del descubrimiento del bosón de Higgs. Además, su trabajo en realidad podría refutar que encontraron el Bosón de Higgs.
Al contactar al co-investigador Dr. Alexander Belyaev, se planteó la pregunta: ¿las actualizaciones recientes al acelerador del CERN proporcionarán la precisión necesaria para diferenciar un Quark tecnológico de la partícula de Higg?
"No hay ninguna garantía, por supuesto", respondió el Dr. Belyaev a la revista Space, "pero la actualización del LHC definitivamente proporcionará un potencial mucho mejor para descubrir otras partículas asociadas con la teoría del tecnicolor, como los pesados Techni-mesones o Techni-bariones".
Resolver las dudas y elegir las adiciones correctas al Modelo Estándar depende de mejores detectores, más observaciones y colisiones a energías más altas. Actualmente, el LHC está inactivo para aumentar las energías de colisión de 8 TeV a 13 TeV. Entre las observaciones en el LHC, a la simetría superior no le fue bien y las observaciones, incluido el descubrimiento del bosón de Higgs, han respaldado el modelo estándar. La debilidad del modelo estándar de física de partículas es que no explica la fuerza gravitacional de la naturaleza, mientras que la super-simetría sí. La teoría de Technicolor mantiene fuertes partidarios como lo muestra este último artículo y deja algunas dudas de que el Bosón de Higgs fue realmente detectado. Finalmente, se puede necesitar otro acelerador de partículas de próxima generación más potente.
Para Higgs y Englert, la reversión del descubrimiento no es de ninguna manera la ruina del trabajo de una vida o sería el despido de un Premio Nobel. El trabajo teórico de los físicos ha sido reconocido por premios anteriores. El Modelo Estándar como, al menos, una solución parcial de la teoría de todo es como un rompecabezas. Pieza por pieza es cómo se está desarrollando, pero no sin pasos en falso. Además, las piezas agregadas al Modelo Estándar pueden ser como un castillo de naipes y requieren reemplazar una solución más grande por otra completamente diferente. Este podría ser el caso de Higgs y Technicolor.
En momentos como los niños, algo determinados, los físicos introducen una solución en el rompecabezas que parece encajar, pero que finalmente tiene que ser retraído. El discurso actual aún no garantiza una retracción. La elegancia y la simplicidad son las características finales que se buscan en las soluciones teóricas. Los físicos de partículas también usan el término Naturalidad al describir las preocupaciones con los parámetros de la teoría de indicadores Las soluciones, las piezas, del rompecabezas creado por Peter Higgs y François Englert han encabezado y alentado el trabajo adicional que logrará un Modelo Estándar más sólido, pero pocos afirman que surgirá como la teoría de todo.
Referencias
Preimpresión deBosón de Higgs de Technicolor a la luz de los datos del LHC
