lunes, 19 de diciembre de 2011

¿Tendremos finalmente Higgs?

Fuente: Neofronteras

Sobre la resaca de después de la conferencia en la que se presentaron datos sobre un posible Higgs de 125 GeV.
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Esta semana se ha producido un gran revuelo en el mundo de la Física de Altas Energías. La gente del CERN convocó una rueda de prensa o “seminario” en la que informó sobre los últimos datos que tienen acerca del Higgs, la famosa partícula que supuestamente dota de masa a las demás introducida en los sesenta para romper la simetría electrodébil.
Este post está escrito después de la marea informativa en los medios de comunicación y quizás debería ir en la sección de opinión, pero también se beneficia de la sangre fría de después del revuelo.
Triste la época nuestra en la que los supuestos hallazgos científicos se escupen en conferencias de prensa. Es verdad que hay mucha expectación respecto a este tema y que la inversión realizada en el LHC y la ausencia de resultados desde su puesta en marcha quizás obligan a algo de visibilidad que no sea la tontería de los neutrinos superlumínicos, resultado que por cierto se basa en el mismo GPS que usaba el drone norteamericano que los iraníes han hecho aterrizar sobre su suelo manipulando la propia señal GPS.
Hubo un día en la que un par de químicos también anunciaron la fusión fría en una conferencia de prensa sin enviar ningún artículo a ninguna revista científica, esperemos que esta vez no se haga el mismo ridículo.
Comentábamos hace poco en estas misma páginas que sólo quedaba una ventana de entre 114 y 141 GeV/c2 en donde el Higgs se podría ocultar. Pues la buena noticia de la conferencia de prensa del otro día es que esa ventana se ha estrechado aún más y ahora si hay Higgs éste debe de estar entre 115 y 127 GeV/c2. Los datos presentados en dicha conferencia de prensa provienen tanto del experimento ATLAS como del CMS.
También se informó sobre una posible existencia del Higgs, aún sin poderse confirmar. Se han encontrado resultados que indican la existencia de dicha partícula y que ésta tendría una masa de unos 125 GeV/c2, aunque el resultado tiene una significación estadística relativamente baja. Según ATLAS habría un Higgs de entre 125 y 126 GeV/c2 con una significación estadística de 3,6 &sigma y según CMS un Higgs de 124 GeV/c2 con una significación estadística de 2,3 σ.
Esta confianza estadística sería muy buena en otros campos, pero en esta rama de la Física es bastante escasa, de tal modo que no permite anunciar el descubrimiento del Higgs.
Los físicos implicados dicen tener razones para estar animados y creen (suponen) que efectivamente existe un Higgs de unos 125 GeV/c2, pero no lo pueden asegurar. Sin embargo, hay gente cauta en el mismo CERN. Según Patrick Janot, del experimento CMS: “Podemos ver algo a 119, 126 y 124 GeV/c2, pero todo es compatible con cualquier cosa. La gente está siendo demasiado entusiasta. No hay fuertes pistas, el LEP tenía mayor significación sobre el Higgs. Esperemos a tener más datos”.
Se necesitará otro año de medidas para poder confirmar o negar la existencia del Higgs, algo que se hace esperar demasiado debido a la supuesta baja masa de dicha partícula (si hubiesen hecho el LEP un poco más potente ya sabríamos hace más de una década de su existencia) y las colisiones tan sucias que se producen en el LHC al usar protones en lugar de electrones y positrones. Se necesitan, por tanto muchas, pero que muchas, colisiones para conseguir exclamar un eureka.
Las fuerzas del mal o de la “partícula diabólica” podrían confabularse para que estas supuestas señales fueran fluctuaciones estadísticas y no se correspondieran con señales reales. No sería la primera vez que esto ocurre. Ya hace bastantes años los del LEP presentaron pruebas similares sobre un Higgs de 115 GeV/c2 que finalmente no resultó en descubrimiento. Y en 2007 los del Fermilab presentaban indicios de un Higgs de 160 GeV/c2 que también resultó en fracaso. Incluso los del ATLAS y CMS informaron de un posible Higgs de 140 GeV/c2 que tampoco resultó existir al final.
Es verdad que en este nuevo caso la significación estadística es bastante decente, pero hasta que no pase otro año no lo sabremos seguro. ¿Serán las próximas Navidades cuando ya sepamos por fin si el Higgs existe o no? Pues tampoco está muy claro.
Si la supuesta partícula que parece haberse encontrado finalmente ser confirma no está claro que sea necesariamente el Higgs. El problema fundamental del Higgs es que hay muchos Higgs o, más bien muchas ideas de lo que podría ser el Higgs o los Higgs.
Incluso si se confirma un Higgs de 125 GeV/c2 quedarán preguntas sin contestar, empezando por qué las partículas tienen la masa que tienen, por qué la gravedad es tan débil y qué es lo que hay más allá del Modelo Estándar.
Aunque todo sería mucho más interesante si finalmente el Higgs no aparece.
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Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.

lunes, 12 de diciembre de 2011

Los cuatro consejos de Steven Weinberg, Premio Nobel de Física 1979, a los jóvenes investigadores

Fuente: Francis (th)E mule

Cuatro consejos para sobrevivir en las aguas del oceáno de la investigación: (1) Nada o ahógate; (2) mientras no te ahogues, dirígete a la zona de aguas peligrosas; (3) disfruta mientras nadas; y (4) estudia el estilo de otros nadadores. Nadie lo sabe todo y tú no tienes que ser el primero. Nos recuerda Steven Weinberg que cuando acabó su carrera universitaria la investigación en física le parecía un océano inmenso que tenía que explorar antes de ponerse a desarrollar su propia tesis doctoral. Le parecía que no sabía casi nada de física, pero gracias a los grandes físicos que le enseñaron en sus cursos de doctorado descubrió que para sobrevivir en el océano tenía que nadar o ahogarse. Weinberg cuenta con sorpresa que lo hizo y le funcionó. Obtuvo en poco tiempo un doctorado y aprendió que “nadie lo sabe todo y él no tenía que ser el primero.” Permíteme una  traducción libre de los cuatro consejos de Steven Weinberg en “Scientist: Four golden lessons,” Concepts, Nature 426: 389, 27 Nov. 2003.
Nos cuenta Weinberg que cuando estaba dando clases a finales de los 1960 en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) un estudiante le dijo que quería cambiar de tema de investigación desde la teoría de la relatividad general a la física de partículas, donde trabajaba Weinberg, porque los principios de la primera eran bien conocidos y los de la segunda un enorme embrollo. Weinberg confiesa que pensó que él no lo hubiera hecho, pero ahora cree lo contrario. Hay que meterse en líos porque allí es donde está la acción.
El tercer consejo de Weinberg es que hay que perder el tiempo, no basta con seguir las indicaciones del director de tesis, incluso si él nos guía hacia la solución de problemas importantes. Nadie sabe en qué momento de la historia serán resueltos los problemas realmente importantes. Nunca podrás saber cuáles son los problemas correctos que te llevarán a la gloria, por lo que la mayoría de los problemas en los que te enfrasques serán una pérdida de tiempo. No importa, si quieres ser creativo, tienes que asumir que tendrás que pasar la mayor parte de tu tiempo trabajando en problemas que no son creativos.
El último consejo de Weinberg es aprender algo de la historia de la ciencia, o al menos de la historia de tu rama de la ciencia. No hay que olvidar que pequeños descubrimientos en apariencia, en el momento oportuno, producen toda una revolución en una rama de la ciencia, con repercusiones en la tecnología y en toda la sociedad. No hay que olvidar que los protagonistas de estos descubrimientos muchas veces no son conscientes de lo revolucionario de su aportación y Weinberg es un buen ejemplo. Quién le iba a decir a Weinberg que su artículo de solo 3 páginas “A Model of Leptons” iba a ser la teoría correcta que describe la unificación electrodébil, el núcleo del modelo estándar, la teoría que le dio el Premio Nobel de Física en 1979.
En una entrevista en 2003, Weinberg confesó que en 1967 creía que la teoría correcta de la interacción fuerte era una teoría gauge con simetría rota, pero que aplicó dichas ideas a una partícula llamada mesón rho y dedujo que tenía que tener una masa cero, algo obviamente falso (tiene una masa de unos 750 MeV). Por fortuna, un día tuvo la feliz idea de aplicar su teoría a la interacción débil; aún así, el modelo SU(2)xU(1) que presentó en su artículo de 1967 era solo un ejemplo sencillo de una posible teoría de este tipo para la interacción débil. Weinberg pensaba entonces que la teoría correcta tenía que ser más complicada. Más aún, hasta 1971 varios experimentos apuntaban a que su teoría era errónea. Weinberg también confesó que pensaba en 1967 que su teoría era renormalizable, como demostró ‘t Hooft en 1971, pero que trató de demostrarlo por el camino erróneo (la formulación canónica de la teoría); solo aprendió en detalle las técnicas de integrales de camino que utilizó ‘t Hooft tras estudiar el trabajo de este último. De hecho, el artículo de Weinberg fue muy poco citado entre 1967 y 1971, pero desde entonces se ha convertido en uno de los artículos más citados de toda la historia y de la revista Physical Review Letters donde se publicó.
Por cierto, a los jóvenes investigadores les recomiendo los siguientes consejos sobre cómo impartir una conferencia utilizando PowerPoint: Joseph A. Gallian (University of Minnesota Duluth), “Advice on Giving a Good PowerPoint Presentation,” Math Horizons, March 2006.