18 agosto, 2023
Investigaciones recientes sugieren que hay una quinta fuerza en el Universo. Actualmente las ciencia considera que existen cuatros grandes fuerzas con las que se pueden explicar todos los fenómenos de la naturaleza. Estas son: la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuertes y débiles. Estas fuerzas han sido la base sobre la cual se ha construido nuestra en gran medida comprensión que esgrime la ciencia sobre las interacciones y partículas del universo.
Por Luis A. Hara*
Pero está visión no es absolutamente completa. Particularmente armonizar la teoría cuántica con la relatividad sigue siendo un reto. Encontrar uno quinta fuerza podría ayudar a resolver algunos puntos flojos en el modelo cosmológico dominante.
Hallazgos recientes del acelerador de partículas Fermilab cerca de Chicago han reavivado esta tentadora posibilidad, sugiriendo que una quinta fuerza podría existir y con ello modificar significativamente la visión del cosmos del paradigma científico
El modelo estándar de la física de partículas, que ha predicho comportamientos sin errores durante más de medio siglo, tiene sus limitaciones. No tiene en cuenta la gravedad ni la enigmática materia oscura, que constituye aproximadamente el 27% del universo. Aquí es donde puede entrar en juego el muón, una partícula subatómica similar a un electrón pero aproximadamente 200 veces más pesada.
Los experimentos recientes en Fermilab han estado estudiando el movimiento de los muones en un campo magnético. El Dr. Mitesh Patel del Imperial College de Londres compara el comportamiento de los muones con un trompo de niño que gira alrededor del eje del campo magnético. A medida que estos muones se mueven, exhiben un bamboleo. La frecuencia de este bamboleo, según lo predicho por el Modelo Estándar, no coincide con los resultados experimentales de Fermilab.
Esta discrepancia ha llevado a los científicos a postular la existencia de una partícula desconocida o incluso una quinta fuerza de la naturaleza. El Prof. Jon Butterworth del University College de Londres, asociado con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en Cern, sugiere que esta discrepancia en el movimiento podría indicar la presencia de una partícula desconocida, potencialmente el portador de una quinta fuerza. Si bien los resultados de Fermilab son convincentes, no son los únicos experimentos que insinúan esta posibilidad.
El LHC también ha producido resultados intrigantes a partir de un tipo diferente de experimento que examina la tasa a la que se producen muones y electrones. Sin embargo, el camino hacia la confirmación de una quinta fuerza está lleno de desafíos. Las incertidumbres teóricas han aumentado y los puntos de referencia para los físicos experimentales han cambiado.
Como afirma el Prof. Graziano Venanzoni de la Universidad de Liverpool, uno de los principales investigadores del proyecto Fermilab, esta potencial quinta fuerza representa algo previamente desconocido sobre el universo. Si se valida, podría ser uno de los avances científicos más significativos desde las teorías de la relatividad de Einstein. En esencia, la carrera está en marcha. Mientras Fermilab continúa sus investigaciones, un equipo rival en el Gran Colisionador de Hadrones de Europa también está en la búsqueda.
El primero en encontrar resultados experimentales que difieran de las predicciones del Modelo Estándar inaugurará una nueva era en la física. Según el Dr. Patel, medir el comportamiento que no coincide con las predicciones del Modelo Estándar es el «santo grial de la física de partículas».
