Los cazadores de partículas pueden pasarse la vida buscando respuestas

IceCube es un ejemplo de cómo la gran ciencia, y en particular la física de partículas, ahora opera a menudo en una escala de tiempo durante generaciones. Pasaron 30 años desde la idea del IceCube hasta la perforación real de sus sensores de neutrinos en un kilómetro cúbico de hielo antártico para determinar la fuente exacta de neutrinos de alta energía. Durante este tiempo, los empleados jubilados clave fallecieron o cambiaron a proyectos que ofrecían una satisfacción más inmediata. La experiencia de Whitehorn es la excepción, no la regla: muchos científicos han pasado años, décadas o incluso carreras enteras buscando resultados que nunca llegaron.

El descubrimiento del bosón de Higgs tomó incluso más tiempo que los neutrinos extragalácticos: 36 años de discusiones iniciales sobre la construcción del acelerador de partículas más grande y energético del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el anuncio hasta ahora conocido del descubrimiento de la partícula en 2012.

Para Peter Higgs, que entonces tenía 83 años, el descubrimiento de su partícula homónima fue un epílogo satisfactorio para su carrera. Derramó lágrimas en la audiencia durante el anuncio, 48 años después de que él y otros propusieron por primera vez el campo de Higgs y la partícula elemental asociada en 1964. Para Clara Nelist, una estudiante de doctorado que trabajaba en el experimento ATLAS del LHC en 2012 marcó un comienzo emocionante en su vida como físico.

Nelist y un amigo se presentaron a la medianoche antes del anuncio con almohadas, mantas y palomitas de maíz y acamparon frente a la audiencia con la esperanza de conseguir un asiento. "Lo hice para los festivales", dice ella. "Entonces, ¿por qué no convertirlo en probablemente el mensaje más grande en física de mi carrera? Su determinación valió la pena. "Escuchar las palabras: "¡Creo que tenemos esto!". y la alegría en la sala fue simplemente una experiencia increíble”.

La partícula de Higgs fue la última pieza del rompecabezas, que es nuestra mejor descripción de lo que constituye el universo en la escala más pequeña: el modelo estándar de la física de partículas. Pero esta descripción no puede ser la última palabra. No explica por qué los neutrinos tienen masa o por qué hay más materia que antimateria en el universo. Esto no incluye la gravedad. Y hay poca materia que no tenga nada que decir sobre el 95 por ciento del universo: la materia oscura y la energía oscura.

“Estamos en un momento realmente interesante porque cuando comenzamos, sabíamos que el LHC encontraría a Higgs o lo apagaría por completo”, dice Nelist. "Ahora tenemos muchas preguntas sin respuesta, pero todavía no tenemos una hoja de ruta directa que diga que si seguimos estos pasos, encontraremos algo".

Diez años después del descubrimiento de Higgs, ¿cómo hace frente al fracaso del LHC para responder a más de estas preguntas fundamentales? "Soy muy pragmática", dijo. "Es un poco decepcionante, pero como físico experimental creo en los datos, así que si hacemos un análisis y obtenemos un resultado de cero, seguimos adelante y buscamos en otra parte, solo medimos lo que la naturaleza proporciona".

El LHC no es la única instalación científica importante que busca respuestas a estas preguntas existenciales. ADMX puede ser la banda de garaje para rockeros en los estadios del LHC en términos de tamaño, financiación y personal, pero también resulta ser una de las mejores del mundo en el descubrimiento de la partícula axial hipotética, y principal candidato a materia oscuraY a diferencia del LHC, los investigadores de ADMX han establecido un camino claro para encontrar lo que están buscando.

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