Tests de alta precisión de la teoría electrodébil en el LHC del CERN

Por Francisco R. Villatoro, el 3 diciembre, 2008. Categoría(s): Bosón de Higgs • Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticias

dibujo20081204lhcMalas noticias para los físicos teóricos con ganas de nuevos descubrimientos. El LHC del CERN no volverá a ponerse en funcionamiento hasta 2010, como pronto. Así nos lo cuenta Jason Mick, “LHC Mess Continues With Restart Date Pushed Even Further Back,” Dec. 1, 2008 (leído en Menéame). Un fallo en una sola soldadura provocó que explotara un transformador y se quemara el circuito electrónico asociado. Inicialmente se pensó que con 21 millones de dólares y un par de meses todo estaría arreglado. El director del CERN Robert Aymar retrasó la nueva puesta en marcha para abril de 2009 (en invierno debe estar parado) y más tarde para junio de 2009. Pero James Gillies, jefe de prensa del CERN, confesó el viernes pasado que se retrasará hasta finales del verano de 2009 (el llamado “Plan A”). En realidad, es muy posible que hasta principios de 2010 no se vuelva a poner en funcionamiento el LHC (es el “Plan B”).El diseño del LHC debe garantizar que se alcancen 7 TeV (teraelectrón-voltion) en cada haz de hadrones, pero seguramente cuando se vuelva a poner en marcha sólo se alcanzarán unos 5 TeV, y quizás incluso menos, afirma Mr. Gillies, “las 5 secciones que no han sufrido daños podrían alcanzar los 5 TeV, pero el resto de la máquina sólo podrá soportar 4 TeV.” Este será el límite máximo que se espera poder lograr el próximo año (“Plan A”).

Malas noticias. ¿Qué significa un LHC a plena funcionamiento (7 TeV por haz) para los datos de precisión de la teoría electrodébil? El artículo de N. Besson, “Electroweak Physics Measurements at the LHC,” ArXiv preprint, 2 Dec. 2008 , nos cuenta lo que hoy se conoce sobre la masa de algunas partículas y cómo el LHC nos permitirá mejorar dicho valor. El LHC producirá unos 800 mil pares de quark top-antitop y unos 20 millones de bosones W en cada colisión con lo que podremos mejorar significativamente los valores de las masas del quark top y del bosón W, ¿cuánto exactamente? Las simulaciones de Montecarlo de los detectores ATLAS y CMS del LHC nos lo aclaran (valor y error actual => nuevo error esperado):

Masa del quark top = 172.6 ± 1.4 GeV    =>  error reducido a ± 1 GeV.

Masa del bosón W = 80.398 ± 0.025 GeV   =>  error reducido a ± 0.005 GeV. 

 

Masa del bosón de Higgs = 87+36-27 GeV    =>  error a reducido a ± 15 GeV.

No parece mucha mejora. Pero es lo que hay. La mayor esperanza con el LHC es que encuentre nuevas partículas (bosón de Higgs, partículas supersimétricas, etc.).



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