Arxiu del dijous, 19/03/2015

Buscant la SUSY desesperadament

dijous, 19/03/2015

L’any 2012, els responsables del gran col·lisionador d’hadrons, l’LHC, van anunciar que havien detectat una partícula compatible amb el bosó de Higgs. Un any després concedien a Higgs i Englert el premi Nobel de física per haver proposat el que aquest descobriment havia confirmat. Va ser un moment molt emocionant ja que descobrir si existia o no el bosó de Higgs era un dels principals objectius del LHC. I la pregunta va ser evident. Després de la descoberta, que en fem del gran accelerador de partícules?

Doncs moltes coses. Tot i que el Higgs era l’objectiu més immediat, una màquina tan formidable com aquella, amb els seus 27 quilòmetres de circumferència, una fabulosa infraestructura i uns equips científics de primer nivell s’ha d’aprofitar per molt més. Per això la van aturar durant un parell d’anys i la van actualitzar amb vistes a nous reptes. Ara està a punt de posar-se de nou en funcionament amb el doble de potencia del que tenia inicialment i un nou objectiu:

Buscar la SUSY.

Els físics mai estan contents i ara que ja han completat el model estàndard que explica perfectament les partícules elementals i la manera com interaccionen entre elles, han decidit que és lleig i que en volen un de més bonic. Sembla una broma, però si alguna cosa sabem de la natura és que en les seves arrels amaga molta bellesa, equilibri i simplicitat. El model estàndard no és massa elegant. Explica el que hi ha, però no el motiu que fa que sigui així.

Per exemple, sabem que hi ha dos tipus de partícules, les que formen la matèria son els fermions (com els electrons o els quarks) i les que s’encarreguen de les interaccions son els bosons (com els fotons o els gluons). De cada tipus sabem que hi ha tres famílies (tres quarks, tres bosons febles, tres leptons carregats…), però no sabem el perquè. Podrien ser dues, quatre o vint-i-vuit, però resulta són tres i algun motiu deu haver.

I un altre problema que fa lleig el model estàndard és que conté molts paràmetres fonamentals que no sabem d’on surten. Per quin motiu la massa de l’electró és la que és? Per quin motiu la constant d’acoblament fort (sigui el que sigui això) té el valor que té? Hi ha vint-i-cinc paràmetres que sabem quan valen però no el motiu. I això és empipador.

Per anar més enllà els físics han tirat d’un dels seus passatemps preferits. Buscar simetries. L’Univers és ple de simetries i a ells els encanta trobar-les i immediatament trobar fenòmens que les trenquin. La teoria que suposadament permetria aclarir bona part dels problemes i la lletjor del model estàndard és la teoria de la Supersimetria, en anglès abreviada com SUSY per SUper SYmmetry (i que, inevitablement, dóna peu al joc de paraules amb el títol de la pel·lícula.

Aquesta supersimetria preveu que cada partícula que coneixem té una altra partícula simètrica associada. Una “super-companya” amb propietats especulars. Així, cada bosó tindrà un super-fermió associat i cada fermió tindrà el seu corresponent super-bosó. Amb això doblarem el nombre de partícules, però sembla que podrem entendre moltes coses de l’Univers. Des de la matèria fosca fins als valors de les constants universals. Tot això sempre que es pugui confirmar d’alguna manera.

La manera òbvia és detectar alguna d’aquestes super-partícules. De moment no n’hem trobat cap, cosa que indica que han de ser molt grans (amb molta massa) i per això han dotat de més potència al LHC. Ara estarà generant col·lisions espectaculars durant molt temps i entre tota la pila de dades que reculli esperen identificar els senyals corresponents a algunes d’aquestes super-partícules que obririen la porta a la super-simetria i de pas a la teoria de super-cordes.

I no tinc cap dubte que aleshores els físics s’empescaran la manera d’anar encara un esglaó més enllà.