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Nueva Física

Al colisionar protones a más altas energías y mayores tasas de colisiones en el LHC se continúa el viaje apasionante hacia una nueva física, permitiendo que los físicos de todo el mundo exploren un territorio inexplorado lleno de promesas.

Como parte de la búsqueda de nuevos fenómenos de física en el LHC, hemos introducido el boson Z' . Esta partícula es un socio pesado del bosón Z y es predicha por algunas teorías más allá del Modelo Estándar (SM) que requieren la introducción de una nueva fuerza débil.

Vamos a concentrarnos en dos de los grandes enigmas de la física de hoy en día: la naturaleza de la materia oscura (DM) y el comportamiento de la Gravedad a escala cuántica microscópica.

Observaciones astronómicas basadas en los efectos gravitacionales nos dicen que el 85 por ciento de la materia en el universo es oscura y la materia normal (átomos hechos de electrones, y quarks up y down) sólo contribuye al 5% del contenido del universo. Candidatos populares de partículas DM son los llamados partículas masivas interactuando débilmente, WIMPs para abreviar. Candidatos WIMP se esperan en supersimetría , la extensión más popular del SM.

En analogía con otras fuerzas de la naturaleza, la fuerza de gravedad es transportada por el hipotético graviton, que aún no se ha observado. Si bien no existe una descripción cuántica satisfactoria de la gravedad, las teorías de supercuerdas proponen incorporar elegantemente la gravedad en el marco teórico. La noción de una partícula se sustituye por objetos extendidos - cuerdas - que viven en 10 o 11 dimensiones espacio-temporales, por lo que requieren 6 ó 7 dimensiones espaciales adicionales .

¿Hay más dimensiones espaciales que las usualmente conocidas 3, lo que permitiría que los fenómenos relacionados con la gravedad, como los agujeros negros microscópicos y gravitones, se puedan descubrir en la era LHC?

Si accesibles, los nuevos fenómenos anteriores podrían ser observados y estudiados por los experimentos ATLAS y CMS en el LHC.