Nota dominical: La “bola de cristal” que descubrió el bosón de Higgs en 1984

Por Francisco R. Villatoro, el 17 marzo, 2013. Categoría(s): Bosón de Higgs • Ciencia • Física • Historia • Noticia CPAN • Physics • Science ✎ 2

Dibujo20130310 crystal ball collaboration 1984 higgs boson fake signal

El detector “Bola de Cristal” instalado en el anillo DORIS de DESY descubrió a principios de 1984, con más de 5 sigmas, un bosón de Higgs con una masa de 8,32 GeV/c² gracias a la desintegración de la partícula úpsilon en fotones; en concreto, con 4,2 sigmas tras analizar 10,7 /pb (inversos de picobarn) de eventos de desintegración de la partícula Υ(1S)→γH, y con 3,3 sigmas tras analizar 64,5 /pb de eventos de desintegración de la partícula Υ(2S)→γH. La señal presentaba un exceso (μ=2) respecto a las predicciones del modelo estándar, lo que hizo que muchos teóricos buscaran de forma urgente una explicación. La señal no fue confirmada por CESR en Cornell. A finales de 1984, cuando DORIS acumuló más colisiones, la señal despareció. Todo quedó en una falsa alarma. ¡¡Una falsa alarma de 5 sigmas!! Para los curiosos, el artículo es Crystal Ball Collaboration, “Evidence for a Narrow Massive State in the Radiative Decay8 of the Upsilon,” SLAC-PUB-3380, DESY 84-064, July 1984.

Dibujo20130311 upsilon decay into photon and higgs via bottom vertex

Muchos físicos teóricos trataron de entender el exceso respecto al modelo estándar, como S.L. Glashow, M. Machacek, “Can ζ (8.3 GeV) be one of two Higgs bosons,” Physics Letters B 145: 302–304, 20 Sep 1984Howard E. Haber, G.L. Kane, “Implications of a Higgs interpretation of the ζ(8.3),” Nuclear Physics B 250: 716–728, 1985; Michael Shin, Howard Georgi, Minos Axenides, “ζ(8.3 GEV) as the lightest scalar in a three-Higgs-doublet model,” Nuclear Physics B 253: 205–215, 1985; James Pantaleone, Michael E. Peskin, S.-H.Henry Tye, “Bound-state effects in ϒ→γ+ resonance,” Physics Letters B 149: 225–233, 13 December 1984; etc.

Más información sobre la historia de la búsqueda del Higgs en Sau Lan Wu (Univ. Wisconsin-Madison), “Historic review of Higgs searches. The long road to the Higgs discovery,” Higgs Quo Vadis, Aspen Center for Physics, 10-15 March, 2013 [slides pptx].

PS (15 Ago 2013): Sau Lan Wu, “Higgs search History,” ISHP, 12 Aug 2013.



2 Comentarios

  1. (Off-topic) La semana que viene se presenta muy movida en lo que a eventos científicos se refiere: El Miercoles se anunciará el ganador del premio Abel de matemáticas y del premio más importante (en cuanto a cuantía:3 millones de dólares) que existe en ciencia: el premio de física fundamental Yuri Milner. Y el Jueves, por fin, se expondrán los resultados del satélite Planck aunque no se si se expondrán las respuestas a las grandes preguntas: ¿existió la inflación cósmica? ¿se detectarán las trazas de las ondas gravitatorias primordiales?.
    Lo he visto en: http://www.math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=5651

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