18/Nov/08

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Los efectos cuánticos no traen consuelo a los físicos

Una de las mayores visiones de la física podría ser un espejismo. El pensamiento convencional dice que toda fuerza fundamental de la naturaleza deviene de una única fuerza poco después del Big Bang. Ahora parece que los efectos cuánticos pueden hacer imposible de demostrar si esta idea es correcta

En los '70, los datos del Large Electron Positron Collider en CERN cerca de Ginebra sugirió que las fuerzas poderosas, débiles y electromagnéticas estaban empezando a converger en las energías creadas durante la colisión de partículas. Al extrapolar esta convergencia a energías mucho más altas, los físicos especularon que las fuerzas podrían volverse indistinguibles alrededor de los 1.016 giga-electronvoltios. El universo estaba en este estado de energía poco después del Big Bang, lo cual sugiere que todas las fuerzas podrían haber estado unificadas alguna vez.

Ahora, Xavier Calmet de la Universidad Católica de Louvain en Bélgica y sus colegas argumentan que podría ser imposible demostrar si esta teoría es correcta por medio de cualquier experimento concebible en un acelerador de partículas.

El problema es que los niveles de alta energía en los que se piensa que ocurre la unificación de todas las fuerzas está cerca de la "escala Planck", donde las fluctuaciones en el espacio-tiempo se vuelven poderosas. Estas fluctuaciones pueden crear enormes incertidumbres en la potencia de las fuerzas en esta escala, dice Calmet. Si es verdad, significaría que todas las apuestas perdieron respecto a cómo actuará en realidad las fuerzas en alta energía, sin importar qué podrían sugerir en el futuro los datos de los aceleradores de partículas.

Los cálculos de los investigadores exploraron si la existencia de partículas "súper simétricas" supondría una diferencia a la escala Planck. Los modelos de súper simetría, diseñados para tratar los problemas inherentes con las teorías corrientes de la unificación, sugieren que cada partícula tiene un socio de alta energía. La existencia de todas estas partículas súper simétricas adicionales reduce la escala Planck, causando suficiente incertidumbre para que sea imposible decir si la unificación ocurre en energías más altas. Los resultados aparecerán en las Physical Review Letters.

Calmet admite que todo esto es "un poco deprimente", porque acaba con las esperanzas de una gran teoría unificada que emerge de las mediciones en energía relativamente baja hechas en el Large Hadron Collider en CERN. "Hemos mostrado que es virtualmente imposible", dice. "Nunca averiguaremos si la unificación ocurre haciendo mediciones en baja energía".

Frank Wilczek, del Massachusetts Institute of Technology, dice que el trabajo proporciona una "saludable advertencia" pero piensa que no hay razón para entrar pánico aún. Calcular los efectos cuánticos en alta energía es principalmente una conjetura, dice, y pueden resultar no ser tan fuertes como se espera. Los resultados del LHC nos pondrán en una mejor posición para juzgar, añade.

Fuente: New Scientist. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard