mayo 16, 2022

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La masa del bosón W de Rubbia es ‘más grande de lo esperado’. ¿Qué podría cambiar por este asunto? -Corriere.it-

para Massimo Cediri

Science dedica la portada al resultado del Laboratorio FermiLab de Chicago, que mide la masa del bosón de Carlo Rubbia W en colaboración con el Instituto Nacional de Física Nuclear: podría abrir una ‘grieta’ en el Modelo Estándar que hasta ahora ha explicado un científico notable de los físicos de partículas

Masa El bosón W de Rubia Es más grande de lo esperado. ¿Qué podría cambiar por este asunto? Olvídese por un momento del bosón de Higgs más famoso, descubierto en el CERN en Ginebra. Uno ya está terminado en la portada. saber Se trata del bosón W, que fue formulado teóricamente en la década de 1960 y descubierto por Carlo Rubbia por quien compartió el Premio Nobel de Física en 1984 con Simon van der Meer.: Junto con el bosón Z es una de las dos partículas intermedias de la fuerza débil y es responsable, entre otras cosas, de los procesos de desintegración nuclear que alimentan nuestro Sol. En resumen: entenderlo desde el punto de vista de la física no es fácil. Pero la intuición sí importa, sí. Relacionarlo, o más bien asociarlo con el bosón de Higgs, es la fuerza nuclear débil, originalmente descubierta por Enrico Fermi y luego perfeccionada por la introducción del electromagnetismo en la teoría. Esto es para explicar la importancia de la física italiana hasta este punto. Ahora el problema son las métricas. no regreses Y no vuelven, cuestionan el llamado Modelo Estándar, la teoría de referencia de la física que describe el mundo de las partículas elementales y las fuerzas fundamentales (en definitiva, la materia). Para esto saber Dedica su portada de quiosco a la nueva medida de la masa del bosón W realizada por FermiLab en Chicago. Título: “Peso pesado” Bajo Fat W En realidad: Demasiado pesado.

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¿Estamos experimentando la “nueva física” como se esperaba, con entusiasmo excesivo, a través de un contacto previo de Chicago FermiLab hace aproximadamente un año? Lo que podemos decir hoy, con mayor cautela, es que estamos ante “la medida más precisa de la masa del bosón W jamás vista”. Según informa el Instituto Nacional de Física Nuclear, que coordinó la participación en el proyecto italiano: “Es el resultado de un análisis de diez años realizado en colaboración con el experimento CDF (Collider Detector at Fermilab, un acelerador de partículas), que ha estado operando durante más de 25 años en el acelerador Tevatron del Laboratorio Fermi, Acelerador Nacional en los EE. UU. El valor obtenido de la cooperación científica a través de este análisis cuidadoso difiere del predicho por el Modelo Estándar, que describe el mundo de las partículas elementales y las fuerzas fundamentales”. Lenguaje técnico para decir que no fue fácil hacer tales afirmaciones.

“Hicimos todo lo que pudimos para ser estrictos antes de abrir la ‘caja’ de resultados”, dijo a Corriere della Sera Giorgio Chiarelli, investigador del departamento de Pisa de Infn y copresidente de colaboración científica en CDF.. “Durante diez años, validamos el método sin conocer el resultado. Esto es para que no nos dejemos influir: todos somos hombres y mujeres… a veces corremos el riesgo de engañarnos pensando que encontraremos exactamente lo que estamos buscando. Por eso esperamos tanto. Todavía recuerdo cuando abrimos la “caja” en noviembre de 2000. Fue un momento muy especial. Todos estábamos en Zoom. Pero incluso en ese momento hubo una discusión muy tranquila”. “Como ha afirmado el sociólogo Robert Merton, añade Chiarelli, uno de los pilares de la ciencia es el escepticismo organizado. Ahora espero algo de entusiasmo, pero también espero un escepticismo organizado. Nos damos cuenta de que la verdad absoluta de la ciencia no existe. La verdad es sólo naturaleza..

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“Durante los últimos 40 años, muchos experimentos con aceleradores han medido la masa del bosón W: estas son mediciones complejas, pero con el tiempo se han logrado niveles de precisión cada vez mayores”, comentó Chiarelli. “Nos ha llevado muchos años evaluar completamente todos los diferentes aspectos que deben tenerse en cuenta y llevar a cabo todas las auditorías y verificaciones necesarias. Hasta la fecha, esta es nuestra métrica más sólida y persiste la discrepancia entre el valor esperado y el valor medido”.

La medición de la masa de los mediadores W y Z es particularmente importante porque, a diferencia de otras partículas en el modelo estándar, su valor es predicho por la teoría. Gracias a esta nueva medición CDF, los investigadores determinaron la masa de la partícula W con una precisión del 0,01 %, que es dos veces mayor que las mejores mediciones anteriores, y esto les permite probar el marco teórico actual que describe la naturaleza a nivel de sus componentes básicos. El resultado se basó en la observación y análisis de 4,2 millones de partículas W candidatas, cuatro veces el análisis publicado por la misma colaboración en 2012. El nuevo valor de la partícula W es consistente con muchas mediciones anteriores, pero también hay otras que difieren de ellos. . Por lo tanto, se necesitarán pasos futuros para aclarar este aspecto.

“De confirmarse, la discrepancia entre la medida que obtuvimos y la percibida en el Modelo Estándar sería muy significativa”, agregó Chiarelli. Una conclusión que también comparte otro gran experto en física de partículas, el científico Fernando Veroney: “Si se confirma, debemos concluir que en la teoría del Modelo Estándar hay al menos un efecto sutil en el que aún no nos hemos centrado. Debemos cuestionar el panorama global”. .” El modelo estándar describe – continúa Chiarelli – El material que hicimos, pero sabemos desde hace algún tiempo que no podría ser la teoría final. Se observaron pequeñas diferencias aquí y allá, no tan importantes como nuestro grupo. Si nuestro resultado está confirmado, dará instrucciones para su consideración”. Ahora se trata de verificar los datos repitiendo el experimento, y esto será posible en el CERN. “Tomará años”, señala. “Hasta ahora, esta es nuestra medida más sólida, y la discrepancia entre el valor esperado y el valor medido todavía existe”, dice Chiarelli. Es una medida con una precisión del 0,01 %, difícil de reproducir. Es un desafío.”

La materia puede esperar: la edad del universo es de 13.700 millones de años. Homo sapiens 100-200 mil años. El método científico tiene 400 años. Las partículas, la paciencia y la prudencia deben tener algo en común.

7 de abril de 2022 (cambio el 8 de abril de 2022 | 8:42 a. m.)