Update : ¡Bienvenidos a #Higgsteria! es la noticia sobre el seminario del CERN el 4 de Julio.
No, no me estoy adelantando a los acontecimientos (no creo que tengamos un mensaje como este para el 4 de Julio). Tan solo estoy aprovechando el momento para dar una mirada hacía atrás, a los años 80 en el CERN. En 1983 se descubrieron los bosones W y Z en el CERN. Este fue el último gran descubrimiento del modelo estándar en el CERN (el top se descubriría más tarde en Fermilab y habría otros pero sin tanta repercusión).
No viví la experiencia de la búsqueda de los W y Z (ni la del top) pero si que estoy viendo la agitación que están creando los últimos datos de LHC. He querido hacer un poco de historia para comparar con la situación actual.
Como curiosidad abajo podéis ver un trozo de la nota de prensa del descubrimiento del bosón W ( 25 de Enero de 1983 ). El descubrimiento del bosón Z se realizó meses después ( 27 de Mayo ).
En aquella ocasión para anunciar el descubrimiento se organizó una rueda de prensa, podéis ver la foto. A la izquierda está Carlo Rubbia, se dice que sin él no hubieran podido descubrirse los W y Z. No es verdad que no se habrían descubierto, pero es verdad que se habría tardado más. Fue el mayor impulsor del SPS (Super Proton Synchrotron) el acelerador proton-antiproton con una energía de 540 GeV que se utilizó para su el descubrimiento. Además era el responsable del experimento UA1. El hombre a su lado es Simon Van der Meer, sus ideas para mejorar el ‘beam cooling’ en el SPS hicieron que fuera posible realizar un acelerador proton-antiproton de suficiente intensidad (ideó el ‘stochastic cooling’). Para generar suficientes antiprotones estos tienen que almacenarse circulando en un acelerador mientras se van añadiendo más. Para conseguir mantenerlos tiempo suficiente la energía de los antiprotones tiene que estar muy cerca del valor óptimo, se denomina ‘beam cooling’ a las técnicas por las que se consigue mantener bajo control la energía de haz (se reduce la dispersión en el haz). Ambos obtuvieron el premio Nobel en 1984 por los descubrimientos del W y del Z. ¿Si el bosón de Higgs se descubre en LHC alguien recibirá el premio Nobel? Seguramente. Pero ¿quién?
Fijaos en lo tecnológico de los carteles con los nombres. Ahora nos podemos conectar en directo a los seminarios del CERN y verlos por video conferencia en cualquier parte del mundo.
Como en el caso del bosón de Higgs los bosones W y Z habían sido predichos por la teoría con anterioridad. En 1968 una nueva teoría predijo que el electromagnetismo y la fuerza débil nuclear serían la manifestación de una solo interacción llamada electro-débil. Los intermediarios de esta fuerza incluirían tres partículas nuevas dos cargadas (W+ y W–) y una neutra (Z) que aun no se habían observado. En 1979 Sheldon Glashow, Abdus Salam y Steven Weinberg recibirían el premio Nobel por su trabajo, antes incluso del descubrimiento de estás partículas, pero con otras evidencias experimentales que apuntaban a la validez de esta teoría. Se esperaba encontrar estas partículas con masa de 65 y 80 veces la masa del protón respectivamente en aquellos momentos. Algunos experimentos posteriores afinarían más estos valores hasta que fueron descubiertas por UA1 y UA2 con masas de 80 y 90 veces la masa del protón (80 y 90 GeV). En el descubrimiento compitieron dos detectores situados en el acelerador SPS, los nombres no muy originales : UA1 y UA2 (Underground Area 1 y 2). UA1 era el más grande y de propósito general, UA2 por su parte estaba orientado para la detección de los bosones W y Z. Como dato decir que UA1era diez veces más pesado que UA2 que contaba con 200 toneladas. Ambos detectaron los bosones a pesar de que el anuncio del descubrimiento del W lo realizó primero UA1.
La situación con el bosón de Higgs y LHC es bastante parecida. Las partículas en el modelo creado por glashow-weinberg-salam predecía partículas sin masa (estilo el fotón) era necesario un mecanismo capaz de dar masa a las partículas, la simetría detrás de este modelo, SU(2), tenía que estar rota. A este mecanismo de ruptura de simetría se le conoce como mecanismo de Higgs. Pero este mecanismo tiene además como consecuencia la existencia de una nueva partícula no detectada hasta el momento. A esta se la llamó el ‘boson de Higgs’. La teoría siempre ha preferido que la masa del bosón de Higgs fuera pequeña (de orden de los 100 GeV), pero nada prohibía que su masa fuera mayor. Tevatron consiguió eliminar en gran parte los valores grandes de la masa dejando solo los valores preferidos por la teoría que a su vez son los de más difícil acceso. Cuando LHC empezó Tevatron ya había conseguido reducir el rango de búsqueda permitido.
El miércoles veremos que nos dice LHC. En el anuncio de diciembre se conocía que la estadística no era suficiente, la estadística se ha doblado desde entonces. ¿Es posible que estemos ante un anuncio como el ocurrido hace ya casi 30 años con el descubrimiento de los W y Z? ¿Tendremos que esperar unos meses más? Creo que ya manifesté mi opinión en la primera línea, pero lo que es seguro es que mañana (4 de Julio) saldremos de dudas sobre el anuncio del CERN. Fabiola Gianotti (portavoz de ATLAS) y Joe Incandela (portavoz de CMS) serán los encargados de presentar los resultados que se podrán seguir en el webcast.