Standard & Bored's
"Angie, Angie, when will those clouds all disappear?
Angie, Angie, where will it lead us from here?"
Angie, Rolling Stones
Los científicos que se dedican a la física de partículas se encuentran en un momento de júbilo exacerbado. El bosón de Higgs, la pieza más deseada, acaba de ser descubierto. Este descubrimiento está entre los dos o tres más importantes que se han producido en los últimos 20 años dentro del campo de la física fundamental. Con él, la teoría que describe los constituyentes básicos de la materia, el Modelo Estándar, está completo. Sin duda, se trata de un enorme éxito para la física de partículas, para el CERN y para el LHC. Supone la culminación de un esfuerzo que ha llevado mucho tiempo, que ha costado mucho dinero y que ha exigido el trabajo de mucha gente. Estamos de enhorabuena.
Pero las consecuencias de este descubrimiento, que ahora se celebra efusivamente, podrían ser una amenaza para el futuro de la física de partículas si se dan algunas circunstancias no especialmente improbables. Las razones no son difíciles de entender.
Durante los próximos dos años, el LHC no funcionará. Está siendo mejorado para poder producir colisiones a la máxima energía que puede llegar a alcanzar, aproximadamente el doble de la que se ha utilizado para descubrir el bosón de Higgs. El objetivo fundamental de esta nueva fase de colisiones a alta energía es descubrir nuevas partículas, que no estén descritas por el Modelo Estándar, y que abran la posibilidad de estudiar la física que hay más allá.
Sabemos que hay física más allá del Modelo Estándar. El sector oscuro del universo (materia oscura y energía oscura) así lo confirma; los neutrinos tienen masa, mientras que en el Modelo Estándar se les trata como partículas sin ella; y además no se entiende todavía la relación de la gravedad con el Modelo Estándar ni la física del universo muy temprano (inflación y bariogénesis). Por todo esto, se espera que en las colisiones a alta energía en el LHC se empiecen a encontrar algunas de las claves para entender esta nueva física.
Cuando, dentro de dos años, se empiecen a producir esas colisiones, pueden ocurrir dos cosas. O bien se producen esas nuevas partículas, o bien el Modelo Estándar continúa describiendo perfectamente todos los resultados. En el primer caso, el futuro para la física de partículas está asegurado. Habría que medir, estudiar y entender todas las propiedades de esas nuevas partículas, lo que muy probablemente sea un esfuerzo de muchos años. Sin embargo, si el Modelo Estándar es capaz de explicar lo que se vea en el LHC a alta energía, habremos llegado a un punto en el que la física de partículas tal y como la entendemos actualmente se encontraría en una situación de crisis, tanto desde el punto de vista sociológico como desde el punto de vista científico.
Si la física que hay más allá del Modelo Estándar es natural, es de esperar que se detecte rápidamente, tal y como ha ocurrido con el bosón de Higgs. Por lo tanto, debería haber aparecido en el primer año de funcionamiento del acelerador. Si no es así, la crisis se habrá desatado. El Modelo Estándar predice que esas hipotéticas nuevas partículas solamente aparecerán para unas escalas de energía superior en ordenes de magnitud a la que tendrá en ese momento el LHC. En la actualidad, no hay posibilidad tecnológica alguna de construir un acelerador tal que alcance esas escalas de energía. En este caso, la física con colisionadores de partículas se podría comparar con una supernova. Enormemente brillante, pero también de muy corta duración.
Nos encontraríamos con la paradójica situación de saber que hay física más allá de la conocida, pero que escapa a cualquier posibilidad de estudio experimental con colisionadores. Si esta situación llega a producirse, exigiría un replanteamiento profundo de la estructura general que actualmente tiene la física de partículas. En los últimos cuarenta años, la comunidad de científicos dedicados a la misma ha crecido de manera rápida y continua. Agrupados en torno a los experimentos en colisionadores cada vez más grandes y más poderosos, se han creado mastodónticas estructuras en las que participan miles de personas de todo el mundo. Creo que estas colaboraciones científicas han alcanzado su límite máximo. Pero en todo caso, si se llega a plantear la situación que hemos presentado... ¿Qué harán en el futuro cercano todos estos científicos?
Es un problema de difícil solución. Si la vía de estudio de nueva física a través de colisionadores se cierra, hay que optar por nuevas alternativas. Estas alternativas son por una parte, el estudio preciso de las propiedades de los neutrinos, y por otra, los experimentos dedicados a la astrofísica de partículas y la cosmología, que tratan de entender el sector oscuro del universo. Sin embargo, por su propia naturaleza, estos proyectos, que están ya en marcha actualmente, no pueden absorber una comunidad de científicos como la que mantiene el LHC. Una parte puede reconvertirse y dedicarse a estas nuevas funciones, ¿qué harán los demás? Hoy en día nadie puede responder a esta pregunta.
Desde el punto de vista puramente científico, la situación podría describirse como enormemente interesante, pero también enormemente difícil. La nueva física solo sería accesible a través de experimentos u observaciones muy complicadas de realizar. Por una parte, la física de los neutrinos, y por otra la cosmología y la materia oscura. Aún hay muchísimo que aprender sobre el universo, pero acaso el camino sea más difícil de lo que ingenuamente se había pensado hasta ahora. Y con total seguridad, también mucho más atractivo, con interrogantes y sorpresas que ni siquiera han sido planteados hoy en día.
