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¿Es un pájaro, es un avión? ¡No, es superbump!

 
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Halcyon
Terrateniente
Terrateniente



Registrado: Apr 30, 2007
Mensajes: 790
MensajePublicado: Sab Dic 19, 2015 9:06 am    Asunto: ¿Es un pájaro, es un avión? ¡No, es superbump! Responder citando

Este año el LHC ha funcionado de manera bastante irregular, con bastantes problemas operativos, y a consecuencia de ello ha acumulado bastantes menos datos de los esperados. Los primeros resultados, expuestos en verano, no dieron grandes titulares, y sólo se vieron unas cuantas fluctuaciones estadísticas no muy significativas (que no obstante han dado lugar a un buen número de artículos.

Este martes, sin embargo, se ha hecho público el anuncio del análisis mas reciente de los datos acumulados y ha surgido la evidencia experimental mas firme de nueva física mas allá del modelo standard que se ha visto hasta el momento en ningún colisionador. La señal consiste en un exceso de difotones (osea, emisión de dos fotones cómo consecuencia del decay de una partícula) a una energía de 750 GeV. La señal se ha observado, para la misma partícula, en los dos grandes detectores del LHC, atlas y CMS.

ATLAS ve un exceso de 3.6 sigmas y CMS ve otro, del mismo tipo, y para los mismos valores, de 2.6 sigmas. Combinando ambos resultados la significación estadística sube a unos 4.4 sigmas. En esos datos hay que tener cuidado con el efecto “Look somewhere else” (y tener cuidado de no contarlo dos veces), lo cuál rebaja la significación estadística total. Dado que en física de partículas se necesita una significación estadística de 5 sigmas, por cada uno de los detectores, y sin considerar el efecto ése de “Mirar a cualquier otro lado”, los resultados no son firmes, y sigue teniendo, por ahora, el status de una fluctuación estadística. Eso sí, la mayor vista hasta el momento en un acelerador de partículas que no se corresponda con una partícula del modelo standard. Dado que la matemática de ese modelo se cerró (al menos en lo mas fundamental) a finales de los 70, y desde entonces todo lo que se ha encontrado pertenece a ese modelo estamos hablando de la mayor evidencia de física de partículas mas allá del modelo standard en unas 4 décadas.

Tomasso Dorigo (un físico que trabaja en uno de los detectores del LHC) analiza con mucho detalle los aspectos estadísticos aquí http://www.science20.com/a_quantum_diaries_survivor/knockin_on_new_physics_door-162273

Un aspecto llamativo es que en el Run I del LHC, efectuado a energías de 7 TeV, no había signo alguno de esa señal. La energía extra del Run 2 (que funciona a 13 TeV) permite que exista esa partícula, y que no haya evidencia a menos energía, pero eso supone bastantes restricciones. Cómo quiera que es la mayor evidencia experimental de nueva física en tantísimo tiempo ha habido ya, desde el martes hasta aquí, bastantes artículos analizando la cuestión (obviamente los autores tenían noticias de la señal antes del anuncio oficial).

Hay propuestas desde muchos ángulos posibles. Una de las primeras cosas que parecen estar claras es que la partícula debe ser una partícula vectorial, de spin distinto de 1 (existe un teorema, de Landau-Yang, que afirma que una partícula de spin 1 no puede decaer a dos fotones). Eso, para los amigos de SUSY, lleva inmediatamente a plantearse que pueda ser uno de los 5 bosones de Higgs (en el modelo standard sólo hay 1) que hay en los modelos supersimétricos. Eso sí, al no haber sido observada previamente en el Run I se puede verificar que sí es uno de esos Higgs estaríamos en versiones del modelo standard supersimétrico distinto al mas sencillo posible (El MSSM, minimal supersymmetric standard model).

También hay buenos motivos para descartar que sea una partícula de spin 2 (osea, en la práctica, una excitación tipo kaluza-klein del gravitón en una dimensión extra).

Bien, eso es lo que, más o menos, está descartado que sea, y las características generales de lo que debe ser. Dentro de esos límites hay varias posibilidades. En supersimetría se ha propuesto que pueda ser un sgoldstino. Lubos analiza los artículos que tratan esa posibilidad en http://motls.blogspot.com/2015/12/sgoldstino-at-750-gev-prevails-in.htm


Un análisis, en español, de muchas de las posibilidades extra analizadas hasta ahora puede encontrarse en el blog de Francis. http://francis.naukas.com/2015/12/17/posibles-particulas-responsables-del-exceso-a-750-gev-en-el-lhc-run-2/

Lo interesante es que, caso de ser una señal auténtica, está en un punto dónde las posibilidades son relativamente escasas. La mayoría de los modelos requieren que, sí la señal es una nueva partícula, debe haber mas partículas de energías similares que se verán el año siguiente en el Run 2, o, incluso, que reexaminando los datos ya acumulados de éste año, y buscando a la luz de estos modelos, se vea evidencia de esas posibles otras partículas asociadas. De ésto nos habla Matt Strassler (pese a haber sido despedido de su puesto de profesor titular en su universidad, hay que ver que mal de fondos está la física de partículas en los USA, sic): http://profmattstrassler.com/2015/12/18/so-what-is-it/

Debo decir que estaba un poco aburrido de hablar de fluctuaciones estadísticas que tenían muy pocas posibilidades de ser realmente indicios de nueva física, y ha habido muchas estos años. Ésta pinta bastante mejor que todas las anteriores, y confío en que, de una vez, sea algo y no se diluya, pero eso no se puede afirmar.


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Deavid
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Registrado: Feb 05, 2005
Mensajes: 6671
Ubicación: Ontinyent (Valencia)
MensajePublicado: Dom Dic 20, 2015 12:18 pm    Asunto: Responder citando

Mira, pues hace poco que estuve leyendo sobre todo esto y estuve tentado en preguntar. En aquel caso era una anomalía creo que a 140GeV (tengo muy mala memoria), y también detectada en los dos colisionadores. De hecho se parece tanto que empiezo a creer que es la misma noticia y a lo mejor lo leí mal o la prensa lo transcribió mal.

Me parece interesantísimo. La verdad yo también andaba algo aburrido porque parecía que no salía nada nuevo, que toda la física coincidía con el modelo estándar. No tengo muchos conocimientos del tema; sólo de lo que consigo leer y entender de la Wikipedia y demás.

Intenté enterarme de qué iba la Supersimetría. Por lo visto mis conocimientos están a años de ser suficientes como para entender algo que no sea las explicaciones del concepto. De cualquier modo la idea de tratar fuerza y masa como una misma cosa me agrada bastante. No entiendo cómo de este concepto aparecen (o se supone que deben aparecer) el doble de partículas elementales. De hecho se me escapa mucho la física teórica y me gustaría saber cómo consiguen saber esas cosas... pero jamás he encontrado nada para un nivel de física bajo.

El principio holográfico , y la correspondencia entre un campo cuántico y un espacio anti de sitter también me agradó bastante. Por desgracia no puedo entender más que lo básico.

Ojalá esas fluctuaciones se confirmen en partículas elementales nuevas y den un poco más de movimiento a la ciencia. Smile


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Mensajes: 7683
Ubicación: Ciudad de México, DF
MensajePublicado: Dom Dic 20, 2015 3:44 pm    Asunto: Responder citando

Yo estoy igual. A pesar de que me interesa muchísimo la ciencia en general y la física en particular, los conceptos involucrados en los nuevos campos de la física ya rebasaron por mucho lo que soy capaz de comprender.

Aún así, es bueno que se descubran nuevas fronteras no contempladas anteriormente; este tipo de hallazgos son los que hacen que la ciencia y tecnología den saltos enormes en poco tiempo.


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Halcyon
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Registrado: Apr 30, 2007
Mensajes: 790
MensajePublicado: Lun Dic 21, 2015 7:18 pm    Asunto: Responder citando

Tengo dos post sobre supersimetría en mi blog, pero son técnicos. Voy a intentar escribir uno totalmente divulgativo.

https://freelancescience.wordpress.com/tag/supersimetria/


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