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| Una prueba directa del multiverso podría provenir de una colisión entre nuestro universo en expansión y sus vecinos. Mehau Kulyk / Photo Researchers, Inc. |
El Dr. Raffaele Tito D'Agnolo, de la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica, y el Dr. Daniele Teresi, del CERN, han propuesto una nueva teoría para explicar tanto la masa sorprendentemente pequeña del bosón de Higgs como las desconcertantes propiedades de simetría de la fuerza fuerte.
El bosón de Higgs es un bosón neutro de espín cero cuya hipótesis fue formulada en 1964 por Peter Higgs.
Su descubrimiento en 2012 fue un hito en la historia de la física. Explicó algo fundamental: cómo las partículas elementales que tienen masa obtienen sus masas.
Pero también marcó algo no menos importante: el comienzo de una era de medición detallada de las propiedades de la partícula y de averiguar lo que podrían revelar sobre la naturaleza del Universo.
Una de esas propiedades es la masa de la partícula, que a 125 GeV es sorprendentemente pequeña. Se han sugerido muchas teorías para explicar esta pequeña masa, pero ninguna ha sido confirmada hasta ahora con datos.
En su nuevo artículo, el Dr. D'Agnolo y el Dr. Teresi proponen una teoría para explicar tanto la ligereza del bosón de Higgs como otro enigma de la física fundamental.
Según la teoría, en sus primeros momentos el Universo es una colección de muchos universos, cada uno con un valor diferente de la masa de Higgs, y en algunos de estos universos el bosón de Higgs es ligero.
En este modelo de multiversos, los universos con un bosón de Higgs pesado colapsan en un gran crujido en un tiempo muy corto, mientras que los universos con un bosón de Higgs ligero sobreviven a este colapso.
Nuestro universo actual sería uno de estos universos ligeros de Higgs supervivientes.
Es más, el modelo, que incluye dos nuevas partículas además de las conocidas predichas por el Modelo Estándar, también puede explicar las desconcertantes propiedades de simetría de la fuerza fuerte, que une los quarks en protones y neutrones, y los protones y neutrones en núcleos atómicos.
Aunque la teoría de la fuerza fuerte, conocida como cromodinámica cuántica, predice una posible ruptura en las interacciones fuertes de una simetría fundamental llamada simetría CP, dicha ruptura no se observa en los experimentos.
Una de las nuevas partículas del modelo puede resolver este llamado problema CP fuerte, haciendo que las interacciones fuertes sean simétricas CP.
Además, la misma partícula nueva podría explicar la materia oscura que se cree que constituye la mayor parte de la materia del Universo.
Por supuesto, el jurado no sabe si el nuevo modelo, o cualquiera de los muchos otros modelos que se han propuesto para explicar la masa del bosón de Higgs o el problema de la CP fuerte, será válido.
"Cada modelo tiene sus ventajas y sus limitaciones", dijo el Dr. Teresi.
"Nuestro modelo destaca porque es simple, genérico y resuelve estos dos rompecabezas aparentemente no relacionados a la vez".
"Y predice características distintivas en los datos de los experimentos que pretenden buscar la materia oscura o un momento dipolar eléctrico en el neutrón y otros hadrones".
Fuentes, créditos y referencias:
Raffaele Tito D’Agnolo & Daniele Teresi. 2022. Sliding Naturalness: New Solution to the Strong-CP and Electroweak-Hierarchy Problems. Phys. Rev. Lett 128 (2): 021803; doi: 10.1103/PhysRevLett.128.021803
Créditos a SciNews