martes, 22 de enero de 2019

La física de partículas podría haber llegado a su final

Os dejo a continuación una traducción del último (y muy interesante) artículo de la física Sabine Hossenfelder. Espero os resulte de interés.
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El comunicado de prensa del CERN sobre los planes para un colisionador de partículas más grande apareció finalmente en los titulares internacionales. Desafortunadamente, la mayoría de los artículos sobre el tema simplemente repiten el comunicado de prensa y no explican cuánto ha cambiado la situación en la física de partículas tras los datos del LHC. 
Desde fines de la década de 1960, cuando los físicos afrontaron el "zoo de partículas" en las energías nucleares, siempre se tuvo una buena razón para construir un colisionador más grande. Y eso era porque las teorías de la materia elemental estaban incompletas. Pero ahora, con el bosón de Higgs encontrado en 2012, la teoría (el "modelo estándar de la física de partículas") está completa. Todo está listo y todo cuadra. No hay nada que falte. Todos los Pokemon fueron "atrapados".
De hecho, el Higgs fue la última buena predicción que tuvieron los físicos de partículas. Esta predicción se remonta a la década de 1960 y se basó en matemáticas sólidas. En contraste con esto, las predicciones actuales para buscar nuevas partículas en un colisionador más grande (por ejemplo las partículas de supersimétricas o la partícula de materia oscura) no se basan en matemáticas sólidas. Estas predicciones se basan en lo que se llama el "argumento de la naturalidad", y estos argumentos son poco más que especulaciones vestidas con ecuaciones matemáticas. 
He explicado por qué esas predicciones no son buenas en gran detalle en mi libro (y también en este pequeño artículo), pero no importa si te crees (o incluso si entiendes) mis argumentos, solo tienes que observar los datos para ver que las predicciones de los físicos de partículas para la física más allá del modelo estándar no han funcionado en absoluto durante más de 30 años de esfuerzos: 
  • - Los físicos de partículas han predicho partículas de materia oscura desde mediados de los años ochenta...y ninguna ha sido vista. 
  • - Los físicos de partículas predijeron grandes teorías unificadas a partir de la década de 1980...y en la medida en que han podido probarse hasta el momento, todas estas hipótesis se han descartado. 
  • - El hecho es que predijeron que las partículas supersimétricas y/o las dimensiones adicionales del espacio deberían ser observables en el LHC (Según esas predicciones, esto ya debería haber ocurrido). Pero en el LHC no se ha observado nada de nada.
Lo importante ahora es comprender que estos métodos utilizados desde la década de los 80 se han visto que no funcionan. Los hechos ya han demostrado que el argumento de la "naturalidad" es defectuoso, y de hecho fue este argumento la única razón que usaron los físicos de partículas para pensar que el LHC iba a descubrir algo nuevo (además de los Higgs). Pero con este mismo método de predicción ("naturalidad") que ahora sabemos que no funciona, en estos momentos no hay razón para pensar que el LHC en sus próximas ejecuciones (Run 3, 4, etc.), o en un próximo colisionador de partículas más grande se verá algo más que refinamientos de la física predicha por las teorías ya conocidas (esto es, el modelo estándar). 
Por supuesto podría pasar. No estoy diciendo que sepa a ciencia cierta que un colisionador más grande no encontrará algo nuevo. Es posible que tengamos suerte. Simplemente estoy diciendo que actualmente no tenemos predicciones firmes y sólidas que indiquen que un colisionador más grande conduciría a algún avance. El modelo estándar bien podría ser todo lo observable en bastantes órdenes de magnitud de energía.
¡Y esta situación no tiene precedentes en la física de partículas! La única predicción realmente confiable (sólida) que tenemos actualmente para la física más allá del modelo estándar es que eventualmente deberíamos ver los efectos de la gravedad cuántica. Pero para eso tendríamos que alcanzar energías 13 órdenes de magnitud más altas de que lo que incluso el siguiente colisionador planeado lograría. Huelga decir que está hazaña escapa (y escapará) del alcance tecnológico de la humanidad durante siglos (o milenios). 
Por tanto, lo único que podemos decir con garantías que observará un próximo colisionador más grande es medir con más precisión las propiedades de las partículas fundamentales ya conocidas. Y el hecho de que finalmente nos diga algo sobre la materia oscura, la energía oscura, o la asimetría materia-antimateria es una esperanza, y no una predicción.
Los físicos de partículas tuvieron una buena excusa para construir el LHC gracias a la firme predicción matemática del bosón de Higgs. Pero con el Higgs ya descubierto, ese futurible colisionador de partículas más grande no tiene en absoluto una buena motivación. Estamos en el 2019, no en 1999.