Quien será el primero en descubrir el bosón de Higgs (o para qué sirve el LHC del CERN)

Los resultados experimentales relativos a la búsqueda del bosón de Higgs (predicho por el Modelo Estándar de partículas elementales y aún no encontrado) indican que su masa es mayor de 114 GeV (unas 121 veces la masa del protón). El Tevatrón en el Fermilab (cerca de Chicago, EEUU) está buscando “desesperadamente” al bosón de Higgs en el rango de masas de 114 a 200 GeV. Sin embargo, su luminosidad no este rango no es tan buena como la del LHC (Large Hadron Collider) del CERN que empezará a funcionar el 10 de septiembre (fecha planificada a día de hoy). El LHC puede encontrar un bosón de Higgs con una masa entre 114 GeV y 1000 GeV (1 TeV), para lo que utilizará a pleno rendimiento colisiones protón-antiprotón con hasta 7 TeV en su centro de masas. Sin embargo, la luminosidad del LHC para posibles detecciones del Higgs es baja en el rango de masas de 114 a 125 GeV aunque mejora mucho conforme la masa en reposo del Higgs cece. ¿Quién será el primero en observar el Higgs? ¿El LHC europeo o el Tevatrón americano?

En la web de Scientific American (que 2 meses más tarde es traducida al español como Investigación y Ciencia) acaba de aparece la noticia ”Fermilab says: “Hey wait, we’re in the Higgs hunt, too!,” Aug 8, 2008 , artículo escrito por J.R. Minkel, traducida “Eh! Que el Fermilab puede encontrar el Higgs antes que el LHC.” De hecho, ahora han empezado una búsqueda por intervalos y acaba de excluir un bosón de Higgs con una masa de unos 170 GeV (aunque no uno con una masa entre 114 y algo menos de 170, o uno con algo más de 170). Para ello han combinado resultados obtenidos con los detectores CDF y DZero del Tevatron. Es la primera vez que el Tevatron restringue de esta forma la masa del Higgs, y no será la última (Fermilab Today, “Tevatron experiments double team Higgs boson,” 4 August 2008).

Ahora mismo parece estar de moda “comentar” las predicciones del blog multiautor “Cosmic Variance,” en el que 6 físicos escriben sobre física y sobre “sus cosas.” La entrada más comentada es “What will the LHC find?,” de Sean Carroll, físico del Caltech de gran reputación, especialmente por su faceta de divulgador científico (sigue la línea “comercial” de Paul Davis, en mi opinión, claro). ¿Y qué hace el Dr. Carroll en dicha página? Pues cuantifica el porcentaje de posibilidades de que el LHC descubra cosas. ¿Cómo lo cuantifica? Por su “cara bonita.” Faltaría más. Cual Paul Davis, si el lo dice, que los demás se lo crean. Desafortunadamente para tí, estimado lector, a mí no me gusta la ”cuantificación religiosa” y prefiero la ”cuantificación empírica.” Tomemos, por ejemplo, Scopus de Elsevier (y las páginas web de Scirus). Como veremos, la web es más optimista que la literatura científica. Recapitulemos.

El LHC encontrará el bosón de Higgs con una probabilidad del 95% según Carroll. Hay 4337 artículos (55869 en la Web según Scirus) sobre el bosón de Higgs de los cuales 33 (569) son sobre teorías sin Higgs, es decir, en mi “opinión” hay un 99.24% (98.98%) de probabilidades de que se encuentre el Higgs en el LHC ya que ese porcentaje de artículos publicados considera que el Higgs “existe.” Soy más optimista que Carroll.

El LHC encontrará pruebas de la supersimetría con una probabilidad del 60%. Hay 11777 artículos (104156 en la Web) sobre supersimetría de los cuales 1001 (11777) discuten sobre la posiblidad de que la supersimetría no sea econtrada en el LHC, por tanto, en mi “opinión” hay 91.50% (80.93%) de posibilidades de que se encuentre la supersimetría en el LHC (mi “apuesta” es que el Nobel de Física será recibido por los directores del LHC por el descubrimiento de la supersimetría). También soy más optimista que Carroll.

El LHC encontrará pruebas de dimensiones espaciales ”grandes” tipo Arkani-Hamed (dimensiones compatificadas) con una probabilidad del 1% (10%). Además, encontrará evidencia a favor o en contra de las supercuerdas con una probabilidad del 0.5%. Sólo 11 artículos (1246 webs) de 534 (6270) sobre dimensiones espaciales superiores compactificadas consideran la posibilidad de encontrarlas en el LHC con lo que en mi “opinión” la probabilidad de encontrarlas en el LHC es sólo de 2.06% (19.87%). Pero si, como creo, esta “opinión” hay que contextualizarlas en el marco de la teoría de cuerdas el valor se reduce a sólo el 0.32% (5.21%). De hecho, las probabilidades de encontrar pruebas a favor o en contra de ”las ideas” de supercuerdas en el LHC se reflejan en sólo 38 (1908 ) artículos de 3413 (23918 ), es decir, con una probabilidad del 1.11% (7.98%). Sorprendentemente, grosso modo, “coincido” con Carroll en sus órdenes de magnitud.

El LHC encontrará pruebas de agujeros negros de evaporación rápida (estables y peligrosos para la vida en la Tierra) con una probabilidad del 0.1% (10^(-25) %). ¿De dónde habrá sacado Carroll estos números? Hay 194 artículos (7051 webs) sobre agujeros negros en el LHC de un total de 19737 (736137) sobre agujeros negros en general, por tanto, la “probabilidad”de encontrar agujeros negors de evaporación rápida en el LHC es del 0.98% (0.96%). En mi “opinión” personal esta probabilidad es realidad mucho más alta de la “correcta” y coincido con Carroll en que un 0.1% es más razonable. En cuanto al peligro de los mismos. En mi opinión, la probabilidad de 10^(-25) de Carroll, similar en orden de magnitud a la probabilidad de que en el próximo segundo caiga un meteorito sobre la Tierra y la destruya, es despreciable. Por ello, creo que la probabilidad de que el LHC sea inseguro es “nula”.

El LHC encontrará evidencia de la materia oscura con una probabilidad del 15%. Este valor contradice a la probabilidad de encontrar la supersimetría (60% según Carroll), ya que prácticamente todos los investigadores creen que la materia oscura no es otra cosa que partículas supersimétricas. Como ya he indicado, mi “opinión” es que la supersimetría y la materia oscura (la partícula supersimétrica de menor masa en reposo) serán encontradas con gran probabilidad, del orden del 90%.

Continuará… o no.

Por cierto, si habéis llegado hasta aquí, no podéis dejar de leer Higgs 101 (y no os asustéis con el lagrangiano de la teoría electrodébil, el del Modelo Estándar completo es aún más complicado y no digamos el del Modelo Minimal Supersimétrica, la física teórica no es fácil).

7 Comentarios

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nahuelnahuel

tus opinione se basan en estadisticas de la web , ajajaja quien deja en manos de la mente social su opinion …

emulenewsemulenews

Nahuel, no soy experto en física teórica y menos en la caracterización del bosón de Higgs (aunque sí he estudiado un primer curso de teoría cuántica de campos). Si quieres conocer muy opinión sobre la masa del bosón de Higgs (¿cómo alguien puede opinar sobre esto?) creo que la masa es del orden de 120 GeV. Esta es la región más difícil para que sea detectado en el LHC y además es la región en la que el Tevatron tiene más oportunidades de encontrarlo antes que el LHC. Pero quizás soy pájaro de “mal aguero”.

Por otro lado, sí soy de los “tontos” que creen que el LHC encontrará la supersimetría y que nos llevará a tener que asumir un nuevo Modelo Estándar del tipo más sencillo al estilo del Modelo Minimal Supersimétrico (nada de cuerdas y demás).

Finalmente, te confieso que mi gran “amor” la Mecánica Cuántica No Lineal; creo que el comportamiento de los Higgs mostrará señales de efectos cuánticos no lineales (será la primera partícula elemental que tendrá que ser modelada como un solitón o similar).

zvork

Idiotas cientificos, cuando nos veamos en el mas alla , despues de ser absorbidos por el puto hueco negro, me diran: nos las cagamos!

rafarafa

mi opinion es que nos queremos meter en un sitio que no se si aun estamos preparados los cienteficos vais muy rapido yo no se asta que punto nos estan poniendo en riesgo tampoco creo que ese tubo puedo aguantar la formacion de toda vida estamos jugando a dar vida de la nada weno de dos particulas pero esto te aze pensar no estaremos nosotros en otro tubo? xDDDDDD ajajaja pos weno a vivir la vida que estos cabrones nos matan

emulenewsemulenews

Rafa, tranquilo, no hay riesgo. En la Naturaleza se han observado interacciones entre partículas millones de veces más intensas que las que se podrán obtener en el LHC del CERN cuando esté a pleno rendimiento y no ha pasado nada. Me refiero a los detectores de rayos cósmicos y a estos detectores no les ha pasado nada. Más aún, la propia Tierra recibe este tipo de rayos cósmicos desde hace miles de millones de años y no le ha pasado nada. Lo que los científicos podemos lograr en el LHC es pecata minuta con lo que la Naturaleza nos ofrece constantemente, diariamente. Así que, quizás te mates “viviendo la vida” pero ni el LHC del CERN ni ningún otro acelerador de partículas concebible en las próximas décadas será capaz de matarte (salvo que visites el CERN, pegues un tropezón, caigas por una escalara y te golpees mortalmente la cabeza).

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