El bosón W es, junto al Z, una de las partículas responsables de la mediación que tiene lugar en la interacción nuclear débil, que es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza junto a la interacción electromagnética, la gravedad y la interacción nuclear fuerte. Los físicos suelen colocar a este mismo nivel el campo de Higgs, que es otra interacción fundamental que explica cómo las partículas adquieren su masa, pero para facilitar su comprensión los textos suelen recoger como fuerzas fundamentales las cuatro que acabo de mencionar.
La interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración radiactiva de las partículas subatómicas, y, curiosamente, los bosones W y Z que intervienen en ella son más pesados que los protones y los neutrones que podemos encontrar en el núcleo de los átomos. De hecho, la masa del bosón W es unas 80 veces mayor que la de un protón. Lo sorprendente es que a los físicos no les ha resultado nada fácil determinarla. Y lo que resulta aún más impactante es que la medida que recogió el laboratorio Fermilab (EEUU) arrojó en su momento una disparidad significativa con la predicción del Modelo Estándar de la física de partículas.
Gracias al experimento ATLAS del CERN ya conocemos un poco mejor el bosón W
Los físicos que participan en el experimento ATLAS se acaban de apuntar un tanto. Un tanto muy importante. Y es que han medido por primera vez utilizando el acelerador de partículas LHC (Large Hadron Collider) un parámetro del bosón W conocido por los físicos como "anchura" con más precisión que nunca. Este valor fue obtenido previamente por el laboratorio Fermilab empleando el colisionador Tevatron, y también por el propio CERN utilizando el colisionador LEP (Large Electron-Positron). El valor medio que obtuvieron ambos laboratorios fue de 2.085 ± 42 MeV, que es consistente con la predicción del Modelo Estándar.
El valor de la "anchura" del bosón W que han obtenido los físicos de la colaboración ATLAS es el más preciso hasta la fecha
Lo emocionante es que el valor de este parámetro del bosón W que han obtenido los físicos del CERN utilizando el acelerador LHC y el detector ATLAS ha sido 2.202 ± 47 MeV. Como podemos ver, es muy diferente al valor medio que obtuvieron en su día el laboratorio Fermilab y el propio CERN, pero sigue siendo coherente con el Modelo Estándar. Además, es importante que no pasemos por alto que, como he mencionado en el párrafo anterior, esta última medida es la más precisa de todas. Y en el ámbito de la física de partículas obtener una medida más precisa puede poner delante de los científicos la oportunidad de vislumbrar nueva física.
De hecho, para poder recoger esta medida tan precisa los físicos de ATLAS se han tenido que esforzar para ampliar su conocimiento acerca de la estructura interna del protón. Además, por el camino han desarrollado un ingenioso método estadístico que con toda seguridad resultará de ayuda también en otros experimentos. Es muy probable que en un futuro cercano los físicos del CERN, los de Fermilab o los de algún otro laboratorio de física de partículas logren medir este mismo u otro parámetro del bosón W aún con más precisión.
Y será, de nuevo, un gran paso hacia delante debido a que la posibilidad de encontrar una inconsistencia en las predicciones del Modelo Estándar abrirá de par en par una puerta que los físicos están deseando derribar: la que puede llevarles a identificar nuevas partículas y fuerzas. No lo decimos nosotros, aunque lo compartimos. Lo asegura el propio CERN. Con un poco de suerte quizá la tan ansiada nueva física que los científicos llevan tanto tiempo buscando está más cerca de lo que podemos intuir ahora mismo.
Imagen | CERN
Más información | CERN
En Xataka | El experimento CMS del CERN se ha apuntado un órdago: ha medido un parámetro crucial del Modelo Estándar
En Xataka | Los físicos tienen algo increíble: un método muy preciso para simular agujeros negros en su laboratorio
Ver 4 comentarios