El Tevatrón del Fermilab mide la masa del bosón W con mayor precisión que el LEP-II del CERN

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Para el no experto puede parecer sorprendente, pero la precisión obtenida por el LEP II para la masa del bosón vectorial W era muy difícil de superar utilizando el Tevatrón (Run II), aunque produzca colisiones de mayor energía. Se han tenido que unificar los datos más recientes de sus detectores, CDF y DZERO, para lograr alcanzar, por primera vez, una precisión mayor. El nuevo valor obtenido es MW = 80.420 ± 31 MeV [léase 80 mil MeV] (cuando el mejor valor de LEP II tenía una precisión de 33 MeV). Unificando todos los valores disponibles con sus correspondientes incertidumbres el nuevo valor para la media es MW = 80,399 ± 0,023 GeV [léase 80 GeV]. ¿Por qué ha costado tanto tiempo este logro? En el LEP II colisionaban electrones y positones (antielectrones) con lo que la generación de bosones vectoriales W y Z es muy limpia. En el Tevatrón II colisionan protones y antiprotones con lo que la generación de partículas W es extremadamente “sucia” (repleta de millones de otras partículas). Algo parecido pasará con el LHC del CERN, cuyas colisiones, más energéticas, serán mucho más “sucias” (repletas de miles de millones de otras partículas). ¿Cuándo logrará el LHC del CERN superar esta precisión para la masa del bosón vectorial electrodébil W? No se sabe, pero tardará muchos años en lograrlo. La física de partículas es así. Más energía no significa necesariamente “ver mejor.” El artículo técnico es The Tevatron Electroweak Working Group, “Updated Combination of CDF and D0 Results for the Mass of the W Boson,” ArXiv, Submitted on 10 Aug 2009.

¿Por qué las colisiones de hadrones son “sucias” y las de leptones son “limpias”? Porque los hadrones no son partículas elementales sino que están compuestas de muchos partones, quarks y gluones, de hecho, de “millones” de partones virtuales. Sin embargo, los leptones (electrones y neutrinos) sí son partículas elementales (hasta donde sabemos hoy en día).

Por eso es muy importante que los datos que se obtengan del LHC (donde colisionan hadrones) sean complementados por el ILC (International Linear Collider) en el que colisionarán electrones y positones, actualmente en construcción.

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En el gráfico la fracción decimal de la masa medida del bosón W está separada de las unidades por un punto (en el entorno de los 80. GeV). Por el contrario, en el texto explicativo la notación es la habitual entre nosotros : una coma para los decimales y un punto para las unidades de millar. esta aclaración es para aquellos que no estén habituados a las diferentes notaciones; o para los que desconozcan el orden de cifras en el que se mueve la masa del bosón W. En resumen, (80,…) en GeV; u (80.000 “y pico”) en MeV, según nuestra notación habitual.

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