85 físicos experimentales y teóricos de EE UU, Europa y Japón abordan en Valencia nuevas técnicas para aprovechar al máximo la capacidad de la “máquina del Big Bang” a la hora de detectar partículas desconocidas

Valencia acoge Boost 2012 y entra así con fuerza en el mapa de la «nueva física» que alumbran las colisiones de partículas en el Gran Acelerador de Hadrones (LHC) del CERN de Ginebra, la llamada «máquina del Big Bang» porque intenta reproducir en el laboratorio aquel instante de hace 13.700 millones de años cuando empezó todo.

Estos métodos no solo abren una puerta a la observación de «nueva física», sino que ayudarán a caracterizar el reciente hallazgo del LHC que podría ser el bosón de Higgs, la pieza que falta por hallar de la teoría del Modelo Estándar y que explica por qué el resto de partículas elementales tienen masa.

La selección de sucesos con partículas masivas muy energéticas puede ayudar a determinar si se ha encontrado el Higgs o algo nuevo

Es la primera vez que España acoge este encuentro que hasta ahora ha tenido como escenario el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC de EE UU que opera la Universidad de Stanford (California), la Universidad de Oxford y la de Princeton, en New Jersey. La reunión recala en la ciudad del Turia porque el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) de Valencia, un centro mixto de la Universitat y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), tiene una participan destacada en el experimento Atlas, uno de los dos grandes detectores de partículas del LHC.

El IFIC, con casi 40 investigadores trabajando en Atlas, es uno de los centros más activos en el grupo de este experimento que estudia los quark top, la más masiva de las partículas elementales. El quark top, uno de los objetos altamente energéticos («boosted objects») que se derivan de las colisiones de partículas en el LHC, centra la atención de los físicos reunidos en Valencia.

Física de altas energías
El LHC lanza dos haces de protones que chocan a 7 teraelectronvoltios (TeV), la mayor energía alcanzada jamás. Esta energía es 3,5 veces mayor que la del Tevatrón de EE UU, que hasta su cierre este año era el único acelerador lo suficientemente energético para generar colisiones que pudieran producir quarks top. Así pues, las altas energías del LHC abren la puerta a la exploración del territorio desconocido de las partículas masivas.

Para Marcel Vos, investigador del IFIC responsable de la organización de Boost, «el interés de estudiar la formación de este tipo de partículas es que apuntaría a la existencia de otras aún más pesadas en el inicio de su producción», que se desintegrarían rápidamente en partículas conocidas y estables. Además, «la selección de sucesos con partículas masivas muy energéticas puede ayudar a determinar si la nueva partícula descubierta en el LHC es el Higgs predicho por la teoría o es algo nuevo».

Para saber más:
Las 12 partículas subatómicas
Todos los fenómenos físicos observados se reducen a la interacción de 12 tipos de partículas subatómicas elementales con masa (y sus correspondientes antipartículas). Seis de estas partículas se clasifican como quarks (up, down, strange, charm, top y bottom) y las otras seis restantes como leptones (electrón, muon, tau y los respectivos neutrinos asociados).

Los quark, en la base de la materia
Los quarks son aquellas partículas que en grupos de tres forman los nucleones (protones y neutrones); estos últimos a su vez interactuando con los electrones, constituyen los átomos y moléculas que conforman la materia visible del Universo.

¿Cómo interactúan?
Los quarks y leptones interactúan entre sí mediante cuatro fuerzas fundamentales: electromagnéticas, débiles, nucleares y gravitacionales. El Modelo Estándar de Física aborda, a través de varias de leyes matemáticas, cómo estas 12 partículas y tres de las cuatro fuerzas fundamentales (se excluye la gravedad) se relacionan entre sí para inferir el comportamiento de toda la materia y la energía.

El quark top, la partícula «gorda»
El quark top es la más masiva de las partículas fundamentales que componen la materia, tan masiva como unas  350.000 veces la masa de un electrón . Debido a su inmensa masa, para ser una partícula elemental, es una partícula muy inestable, que decae en menos de un yoctosegundo.

Nace y muere en un yoctosegundo
El yoctosegundo es la unidad de medida de tiempo más pequeña que se conoce hasta la fecha y equivale a una séptomillonésima parte de un segundo.  Es decir 24 ceros tras una coma (10-24) o el santiamén en su máxima expresión.

Fuente: Levante