En un trabajo que acaba de aparecer en la Physical Review Letters, un equipo liderado por Jonathan Feng de la Universidad de California, Irvine analiza datos de una publicación de la Academia de ciencias Húngara que refuerzan la idea de que podría existir una quinta fuerza fundamental.
Viernes 26 de agosto de 2016
A finales del 2015 un grupo de científicos de la Academia de Ciencias Húngara descubrió una anomalía en los resultados de sus experimentos que consistían en bombardear con protones un blanco muy delgado de litio-7. En el artículo que se publicó en enero de 2016 postulaban la existencia de un nuevo bosón súper liviano lo que indicaría la presencia de una nueva fuerza. Así de excitante como suena (para el mundo físico por lo menos) el trabajo pasó completamente desapercibido hasta que un equipo de EEUU retomó los cálculos. Raro ¿no?
Las cuatro fuerzas
La física moderna postula la existencia de solo 4 fuerzas y con esto explica el funcionamiento del universo. De mayor a menor distancia a la que interactúan tenemos a la gravedad que se encarga de mantener unidos los planetas y las galaxias, la electromagnética que, es la que permite la interacción entre las moléculas y las mantiene unidas y, en última instancia, a nosotros también. Mucho más abajo están la nuclear fuerte, actúa a nivel de los núcleos atómicos, y la nuclear débil, que rige los procesos de decaimiento radiactivo de los átomos.
Estas fuerzas actúan mediadas por partículas, llamadas bosones de gauge o portadores de fuerzas. Lo que ocurre es que la fuerza de atracción electromagnética entre dos átomos, por ejemplo, se da cuando entre ellos intercambian estos portadores, fotones en este caso.
Con cuatro no nos alcanza
Hace varios años los particuleros, como se llaman a sí mismos algunos especialistas en este campo, están al acecho de una nueva fuerza que pueda explicar la existencia de la hipotética materia oscura que compondría cerca del 80% del universo. Este tipo de materia no emite suficiente radiación electromagnética como para que la podamos “ver” pero se deduce su existencia de los efectos gravitacionales que produce en la materia visible. Muchos físicos postularon la existencia de partículas exóticas como el fotón oscuro, por analogía con el fotón, que es el portador de la fuerza electromagnética.
Attila Krasznahorkay de la Academia de Ciencias Húngara le dijo a la revista Nature que estaban buscando evidencia de este fotón oscuro y calcularon su masa en unos 17 MeV (megaelectronvolts) pero Feng y su equipo apuntaban más bien a de otro tipo de bosón, portador de una fuerza de muy corto alcance, de no más de el ancho de unos cuántos núcleos atómicos.
Retomando los datos de antiguos experimentos, incluyendo los húngaros, el equipo de Feng demostró que la nueva partícula sería un “bosón protofóbico”. El nombre complicado significa que es un portador de carga eléctrica que no interactúa con los protones, como estamos acostumbrados. Este nuevo integrante del “zoológico de partículas” interactúa con electrones y neutrones.
Feng y su equipo especulan que en el universo existe un “sector oscuro” con su propia materia y fuerzas y que se comuniquen entre sí con algún tipo de interacción fundamental a través de esta quinta fuerza.
Lamentablemente, las especulaciones van a ser por un tiempo lo mejor que tengamos. Si bien hay razones para creer que está ahí, van a hacer falta meses o años de experimentación para confirmar la existencia de este nuevo bosón. La parte buena es que hay cientos de laboratorios relativamente pequeños alrededor del mundo que pueden replicar los experimentos necesarios y acercarnos un poco más a una explicación más acabada del universo, algo que vaya más allá del magro 20% que conocemos hoy.
