El experimento en el colisionador Tevatron del Fermilab había arrojado resultados que sugerían que existía una nueva partícula, y que la posibilidad de error en los datos era de una en un millón. Sin embargo, el experimento se repitió en el segundo detector del acelerador, DZero, que no mostró los mismos resultados que el detector CDF, con el que se hizo la prueba anterior. El análisis de DZero, sumado al hecho de que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN tampoco ha detectado nada parecido, sugieren que el resultado sólo se da en el detector CDF.

El modelo estándar de la física de partículas dice que el mundo está hecho de 16 tipos de partículas, clasificadas en dos grupos: fermiones y bosones. Hay cuatro tipos de interacción entre estas partículas: electromagnética, fuerte, débil y gravitacional. Los diferentes tipos de partículas crean diferentes reacciones. El modelo estándar se puede usar tradicionalmente para explicar la creación de otras partículas a través de colisiones como se estudia en estos laboratorios.

En abril, se detectó un aumento de energía en una colisión que no correspondía a ninguna partícula conocida, ni tampoco al buscado bosón de Higgs, lo que llevó a los investigadores a pensar que se trataba de algo nuevo. El detector CDF es físicamente diferente al DZero, de modo que para verificar los resultados de uno, hay que repetir las pruebas en el otro. Los resultados de DZero no arrojaron ningún aumento extraño de la energía que mostraron los datos anteriores, ni ninguna cosa que no pueda ser explicada con el modelo estándar tal como existe hasta ahora.

Ahora, el Fermilab está investigando por qué los datos salieron diferentes. Sin embargo, el laboratorio será cerrado en septiembre, así que la investigación podría quedarse en el aire.

Link: DZero weighs in on unexpected CDF result (Fermilab vía Geekosystem)

Para el experimento se hizo chocar iones de oro a alta velocidad, y el experimento permitirá estudiar fenónemos que ocurren en el universo distante, incluyendo las versiones de antimateria de estrellas y hasta galaxias.

La antimateria se ve y se comporta como materia normal, pero tiene una gran diferencia: las partículas de antimateria tienen una carga igual y una carga contraria a la que tienen las partículas del mundo en el que estamos. Cuando la antimateria se encuentra con la materia, ambas se aniquilan, liberando energía.

Los investigadores del laboratorio estadounidense descubrieron 18 partículas de antihelio que sobrevivieron alrededor de una 10-billonésima parte de un segundo antes de destruirse al chocar con el detector del colisionador y desaparecer en pequeñas bolas de energía.

“A menos que haya un gran avance en la tecnología de aceleradores, esta será la antipartícula más pesada que veremos en décadas”, afirmó el físico Aihong Tang. La siguiente antipartícula más pesada es el antilitio, pero es tan raro que aparezca que el colisionador tendría que funcionar 1.000 años seguidos para tener la posibilidad de ver una sola de estas partículas.

La antimateria es uno de los grandes misterios de la ciencia. Supuestamente, se crearon cantidades iguales de materia y antimateria en el Big Bang, que deberían haberse aniquilado mutuamente en una gran explosión cósmica. Pero por razones desconocidas, sólo la materia normal parece haber sobrevivido, construyendo lo que conocemos como el universo visible.

Link: US scientists get glimpse of antihelium (The Guardian)

Tevatron (c) Fermilab

Físicos del laboratorio estadounidense Fermilab encontraron evidencia de lo que podría ser una nueva partícula elemental, o bien un nuevo tipo de fuerza desconocida de la naturaleza.

Los datos que arrojaron colisiones de protones y antiprotones en el acelerador de partículas Tevatron fueron extraños e inesperados, y los científicos están ahora muy emocionados con estos nuevos resultados. Si el descubrimiento se confirma, podrían marcar un gran último hito de este acelerador, que se cerrará definitivamente en septiembre.

“Nadie sabe qué es esto. Si es real, sería el mayor descubrimiento de la física en medio siglo”, dijo el investigador de Fermilab Christopher Hill al New York Times.

Se analizaron 10.000 colisiones de protones y antiprotones dentro del acelerador, y se encontró que en unos 250 casos los números no correspondían con lo que se supone que debería haber sucedido según las teorías de partículas elementales y las fuerzas que las gobiernan. Los electrones y partículas llamadas bosón W que son expulsados en una colisión de protones no se comportaron como debían.

Los científicos ahora tienen dos teorías para este extraño comportamiento. Una, es que sea evidencia de la existencia de una nueva partícula. Sin embargo, este no sería el buscado bosón de Higgs, que según la teoría permite que los elementos tengan masa. La partícula descubierta no se comportó en este caso de la forma en que teóricamente debería comportarse un bosón de Higgs.

Otra explicación es que lo que se descubrió sea una nueva fuerza de la naturaleza – que se vendría a sumar a la gravedad, electromagnetismo y las fuerzas nucleares de los átomos – pero que sólo se manifestaría en distancias muy cortas, como las que hay en los núcleos atómicos.

Cualquiera de las dos explicaciones significaría un remezón a la física tradicional de las últimas décadas. También es posible que no sea ninguna de las dos cosas. Como sea, los experimentos continuarán para tratar de confirmar que esta irregularidad no es producto de un error o una desviación estadística, además de hacer los intentos de descubrir de qué se trata realmente.

Links:
- FermiLab Physicists may have found new particle (NYTimes)
- Tevatron data suggests new, unknown particle –  but not the Higgs (ArsTechnica)

Pero esos logros sólo reflejaban un récord de energía. En términos de luminosidad (frecuencia en que las partículas chocan) la “máquina de Dios” ha logrado un nuevo récord, al conseguir cerca de 10.000 colisiones por segundo (casi el doble de la tasa anterior).

Para aumentar el número de colisiones por segundo, es necesario un rayo altamente concentrado hecho de muchas partículas que viajan juntas. Cada “racimo” puede contener hasta 100 mil millones de protones.

El fin de semana, los científicos lograron colisionar dos rayos de tres racimos cada uno, para conseguir este registro de luminosidad. El objetivo final es llegar a 2808 racimos por rayo en el año 2016.

El Tevatrón, ubicado en el Laboratorio Nacional Fermi (Fermilab) es el segundo acelerador de partículas más potente del mundo y aunque ha funcionado a intensidades más altas, es el LHC quién ostenta el récord de colisiones.

Click aqui para ver el video.

Links:
- LHC smashes beam collision record (BBC)
- LHC smash! Particles collide at World-record rate (Discovery News)
- LHC Sets a New Personal Record: 10,000 Particle Smash-Ups per Second (Discover)

Todas las fotografías © 2008 Claudia Marcelloni, Maximilien Brice, CERN (vía Boston.com)

Mientras muchos dormían y otros rezaban entregándose a Dios, en la frontera entre Suiza y Francia científicos de la CERN presionaron el botón que finalmente hizo que millones de protones recorrieran 27 kilómetros en un solo sentido.

Considerado el experimento científico más importante de la historia, la puesta en marcha hoy del LHC es sólo el comienzo de una serie de experimentos cuyos resultados finales no se conocerán sino en aproximadamente 10 años.

La prueba realizada hoy no incluyó el temido choque de protones que se realizará en algunos meses más. Pero igual le tienes que dar gracias a Dios por haberte despertado hoy en la mañana… ¿O nunca despertamos? ¡¡Tananana, tananana, tananana!!

Link: First beam in the LHC – accelerating science (CERN Press Release)

El Gran Colisionador de Hadrones está programado para entrar en funcionamiento el 10 de septiembre en el Laboratorio Europeo para la Física de Partículas (CERN), situado en un túnel bajo tierra entre la frontera de Francia y Suiza.

Se diseñó para hacer colisionar haces de protones de 7 Tev de energía, y tiene como propósito principal examinar la validez y los límites del modelo estándar de la física de partículas, marco teórico actual de la física de partículas.

El LHC (del inglés Large Hadron Collider) es el acelerador de partículas más grande y potente del mundo, en el cual más de dos mil físicos de 34 países, de cientos de universidades y laboratorios han participado en su desarrollo y construcción. Este “aparato” consiste en un enorme anillo de imanes donde millones de protones recorrerán 27 kilómetros en un sólo sentido.

Sin embargo, un grupo de científicos, encabezado por el profesor de bioquímica alemán y teórico del caos Otto Rössler, asegura que este proyecto -cuya construcción alcanzó un costo de US$ 10 mil millones- podría causar el fin del mundo y la destrucción del planeta, ya que existe, según él, la posibilidad de un 50% que se formen agujeros negros en la Tierra.

La afirmación que el experimento podría producir agujeros negros capaces de succionar todo lo que se encuentre a su alrededor, incluyendo nuestro planeta por completo, es desmentida por la CERN, que además agrega que un estudio efectuado el viernes pasado confirmó que sí es posible que se manifiesten agujeros negros, pero que serían de un tamaño tan pequeño y de tan poca energía que se disolverían casi instantáneamente, antes de existir.

La CERN mantiene su postura de que no hay motivos de preocupación, pues el LCH no hace nada que no se produzca de forma natural en el Universo. Además, afirma que este miércoles el objetivo de la puesta en marcha es ver si funciona correctamente el colisionador, y no se producirán choques de protones hasta pasados unos meses, cuando alcance su máxima potencia y cuando se iniciará la obtención de datos.

La seguridad del acelerador ha sido motivo de debate durante años, y en marzo un grupo de críticos puso una demanda en un tribunal de Hawai en los EEUU aduciendo que existía “un riesgo significativo de que la operación tenga consecuencias que puedan resultar en la destrucción de nuestro planeta”.

Links:

- LHC 2008 (CERN)
- Professor Rössler Takes On The LHC (ScientificBlogging)
- Video: Otto E. Rössler: CERN, LHC, ¿Quién controla la ciencia?