Lo Que El 2016 Sostiene Para El Misterioso Mundo De La Física

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El 2016 podría ser el año en que los físicos finalmente descubran ondas de gravedad, materia oscura o partículas completamente desconocidas, dicen los expertos.

El Año Nuevo también puede ser un año de descubrimientos para los físicos que están analizando los misterios más profundos de la materia.

Desde 2013, cuando los científicos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) confirmaron que habían descubierto el bosón de Higgs, la partícula que presta masa a otros, la física ha estado en una especie de limbo. El Higgs fue la última pieza del rompecabezas que faltaba en el Modelo Estándar, el modelo reinante para explicar el comportamiento de las partículas diminutas. Y, sin embargo, las preguntas clave sobre el universo aún permanecen sin respuesta.

Sin embargo, 2016 podría ser el año de algunos nuevos descubrimientos. Desde encontrar nuevas partículas hasta explicar la materia oscura, estas son algunas de las cosas por las que los físicos están más entusiasmados en 2016. [Más allá de Higgs: 5 otras partículas que pueden estar al acecho en el universo]

1. Nueva partícula?

La noticia más importante en el mundo de la física de partículas es el indicio fugaz de una nueva partícula potencial encontrada en dos experimentos separados en el LHC, el mayor generador de atascos de átomos del mundo.

"Hay algunas pruebas (extremadamente tentativas) de un nuevo tipo de partícula de aproximadamente 800 veces la masa del protón. Queremos ver si esa señal se hace más fuerte o se desvanece", dijo Sean Carroll, físico del Instituto de California de California. Tecnología.

Hasta ahora, la evidencia es extremadamente preliminar: existe una probabilidad aproximada de 1 en 4 de que la señal se debe a la posibilidad aleatoria y no a una partícula genuina. Si bien eso puede sonar bastante bien para los legos, los físicos generalmente buscan un resultado "5-sigma", lo que significa que las probabilidades de que la señal sea una casualidad son de 1 en 3.5 millones.

Si efectivamente hay una partícula misteriosa de esta masa al acecho en el universo, los físicos no tenían idea de que estaba allí y no tenían teorías que predijeran tal partícula. Desde entonces, sin embargo, las personas se han apresurado a llenar el vacío.

"Ha habido más de 70 artículos teóricos que 'explican' este '' blip '', dijo Sheldon Stone, físico de la Universidad de Syracuse.

De cualquier manera, en el próximo año, cada uno de los dos experimentos obtendrá 10 veces la información que tienen hasta ahora, por lo que los científicos sabrán si se trata de un blip estadístico o de una partícula real, dijo Stone.

2. Ondas gravitacionales.

Las ondas gravitacionales, o las ondas que surgen de la deformación del espacio-tiempo predicha por la teoría de la relatividad general de Einstein, han sido propuestas para llevar teóricamente la radiación gravitacional. Los científicos predicen que la destrucción galáctica de estrellas de neutrones, supernovas y el Big Bang dejan rastros de estas ondas gravitacionales en el universo.

Sin embargo, estas ondulaciones espacio-temporales solo se han vislumbrado indirectamente, y los experimentos diseñados para detectarlas, como el Observatorio de Ondas Gravitacionales de Interferómetro Láser (LIGO), aún no han visto ningún indicio de ellas. Sin embargo, los científicos han cerrado el LIGO durante años y han pasado ese tiempo ajustándolo con detectores mucho más sensibles. Finalmente volvió a encenderse en septiembre de este año.

"El detector Advanced LIGO ya está en funcionamiento y podría ver algo pronto", dijo Carroll a WordsSideKick.com en un correo electrónico.

3. materia oscura

Hasta el 80 por ciento del universo está formado por una misteriosa forma de materia que no emite ni absorbe luz, lo que la hace invisible para los telescopios. Esta llamada materia oscura parece ejercer una fuerza gravitacional sobre los objetos luminosos en el universo, sin embargo, nadie sabe de qué está hecha la materia oscura o cómo funciona. Sin embargo, hay algunas esperanzas de que esto pueda resolverse en 2016, dijo Saurya Das, física de la Universidad de Lethbridge en Canadá.

Varios detectores subterráneos, desde el SNOLab en Sudbury Ontario hasta el Laboratorio Nacional Gran Sasso en Italia, están trabajando para detectar la materia oscura directamente. Muchos físicos asumen que la materia oscura estaría formada por partículas masivas de interacción débil, o WIMPS. Estos detectores subterráneos utilizan la Tierra para absorber la mayoría de los rayos cósmicos que podrían ocultar los rastros débiles de evidencia de la materia oscura. Los físicos verían los signos de WIMP de materia oscura cuando grupos de ellos rebotaran en los núcleos atómicos de estos detectores subterráneos.

"Es más difícil señalar cuándo podría suceder, pero podría ser más temprano que tarde", dijo Carroll.

4. Otras preguntas sin respuesta

Otros experimentos en el LHC también deben confirmar las partículas exóticas hechas de partículas subatómicas existentes, como pentaquarks y tetraquarks, que están formados por quarks, dijo Stone.

Y la supersimetría, la teoría de que cada partícula de materia tiene socios de antimateria, podría verse en otros experimentos en el LHC, dijo Das.

Más allá de eso, hay algunas preguntas más generales que podrían aclararse o incluso resolverse en el próximo año, dijo Das.

Aunque los científicos han confirmado que la relatividad general se mantiene en escalas relativamente pequeñas, todavía no saben si se mantiene a través de vastas distancias, conocidas como escalas cosmológicas, dijo Das. Por ejemplo, desde que los físicos descubrieron que el universo se estaba inflando (lo que significa que su expansión hacia el exterior se estaba acelerando), muchos han postulado la existencia de energía oscura, una fuerza misteriosa que contrarresta la gravedad para arrojar cosas hacia afuera. Pero otra posibilidad es simplemente que la relatividad general se rompe a escalas cosmológicas, dijo.

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