Se descubrió que...

Desperately seeking "SUSY"

Va primero sin explicar: “Tarun Grover ha provisto evidencia matemática definitiva a la supersimetría” postulada para partículas subatómicas. Grover trabaja en el Instituto Kavli (¡no se rían, pinches griegos! En el Kavli no estudian eso) de la Universidad de California en Santa Bárbara. La nota la publica el pasado número de Science. Va sobre esta pregunta: hay dos grandes familias de partículas, fermiones [materia] y bosones [fuerzas]. ¿Por qué dos?

Brian Greene, el gran teórico de las supercuerdas, postura según la cual toda partícula es una cuerda que vibra en un espacio de varias (quizá 11) dimensiones, recuerda en The Elegant Universe cómo en 1925 se descubrió el espín o giro de las partículas, pp. 172-173. No es que giren, pues no son bolitas, es otra medida intrínseca, un valor. Con la relatividad supimos que no hay posiciones privilegiadas para un observador, es el principio de simetría: “La física trata todas las orientaciones espaciales en el mismo pie de igualdad”, ídem.

Pero, “al considerar esa rotación o espín hay exactamente una simetría más de las leyes de la naturaleza que es matemáticamente posible. Se le llama supersimetría”, dice Greene. Sigue: “Si el espín es como una rotación, la supersimetría se puede ver como una extensión del espacio-tiempo”.

La conclusión no tardó. “A principios de los años 70, los físicos se percataron de que el universo es supersimétrico: esto es, las partículas vienen en pares”. De super-symetry viene la contracción SUSY. El electrón tiene un par supersimétrico o selectrón, el quark tiene al squark, el fotón al fotino, etc. Un problema menor: nadie ha observado un selectrón o squark ni con el gigantesco LHC que permitió comprobar la existencia del bosón de Higgs.

La evidencia matemática publicada por Grover unifica las dos familias: “Si una partícula es un fermión su supercompañero es un bosón”. Grover y coautores muestran que la supersimetría emerge de forma natural en superconductores, el estado de la materia en que deja de haber resistencia al paso de una corriente eléctrica. “Por ejemplo, en helio-3, un isótopo (variedad) ligero de helio con dos protones y un neutrón (en vez de dos), descubrieron que al aplicar un campo magnético al helio-3 hay un punto en que “fermiones y bosones se comportan como supercompañeros uno del otro”: el postulado de la supersimetría.

Eso permite experimentos baratos, de baja energía y “sobre la mesa”. Comenta Grover: “Abre una ventana para que los físicos experimentales pongan a prueba la supersimetría y sus excitantes consecuencias en la vida real”.

Para muchas personas, el aspecto más desalentador de las ciencias es su continuo cambio. Apenas habíamos aprendido que hay cuatro fuerzas en el universo, cuando aparece una quinta, que acelera la velocidad a que se expande el espacio, cuando era de esperar lo opuesto: la gravitación debería irlo deteniendo, como hace con una piedra lanzada al aire.

Teníamos un bello modelo atómico basado en dos partículas, responsables de todas las diferencias entre los elementos químicos, protones para el núcleo, electrones en torno, cuando aparece un tercero, el neutrón. Y luego una cascada de partículas no necesarias para hacer átomos, llegadas ante el asombro de los físicos, uno de los cuales exclamó, como ante un mesero distraído: ¿Y quién pidió esto? El modelo estándar, con su bella simplicidad, cojeaba en varios puntos y el resanado ha sido lento, pero eficaz.

Las religiones, por el contrario, ofrecen explicaciones únicas, definitivas y terminales, iguales hace mil años o ayer. La ciencia ofrece dudas y correcciones.

Como tantas veces en la historia de la ciencia, las respuestas han aparecido primero en cálculos a lápiz y papel: el quantum de Planck, la relatividad de Einstein, la existencia del neutrón, luego la del quark, la del bosón de Higgs. Y sólo después se someten a verificación para desecharlas o incluirlas en los libros de texto. La teoría de la relatividad general no se probó hasta el eclipse solar de 1919 y sigue acumulando pruebas.

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