Estadísticas de un 'descubrimiento'
- La Física de Partículas tiene una definición aceptada para un "descubrimiento": un nivel sigma cinco de certeza
- El número de desviaciones estándar, o sigmas, es una medida de cuán improbable es que un resultado experimental sea simplemente consecuencia del azar en lugar de un efecto real
- Del mismo modo, lanzar una moneda y obtener una cantidad de caras seguidas podría ser sólo producto del azar, más que un indicio de una moneda trucada
- El nivel "sigma tres" representa la misma probabilidad que sacar más de ocho caras consecutivas
- El sigma cinco, por otra parte, correspondería a sacar más de 20 seguidas
- Con la confirmación independiente por otros experimentos, los hallazgos de sigma cinco se convierten en descubrimientos aceptados
CDF fue uno de dos experimentos polivalentes en el Acelerador Tevatron cerca de Chicago.
Un equipo de físicos han dado un paso en sus esfuerzos para entender por qué el Universo está dominado por la materia, en lugar de su oscuro opuesto, la antimateria.
Un experimento estadounidense confirmó hallazgos previos que insinúan fenómenos fuera de nuestro entendimiento de la física.
Los resultados muestran que ciertas partículas de materia se deterioran de un modo diferente que sus contrapartes de antimateria.
Tales diferencias podrían ayudar potencialmente a explicar por qué hay en el cosmos mucha más materia que antimateria.
Los hallazgos de los científicos que trabajan en el experimento CDF fueron presentados en una reunión de Física de Partículas en La Thuile, Italia.
El CDF fue uno de dos experimentos polivalentes en el ahora extinto Acelerador de partículas Tevatron en Illinois.
Los físicos creen que el intenso calor del Big Bang debería haber forjado cantidades iguales de materia y su "imagen en el espejo", antimateria. Aún así, hoy vivimos en un Universo compuesto abrumadoramente de materia.
La antimateria es relativamente poco común, al ser producida en aceleradores de partículas, en reacciones nucleares o por rayos cósmicos. Llegar al fondo de a dónde fue toda esta antimateria sigue siendo uno de los grandes esfuerzos de la física de partículas.
Los resultados más recientes respaldan los hallazgos del experimento LHCb en el Gran Colisionador de Hadrones, que se anunciaron en noviembre de 2011.
Hablando de partículas...
El LHCb es un enorme detector diseñado para examinar la violación CP.
Tanto el CDF como el LHCb han estado observando el proceso por el cual partículas subatómicas llamadas Mesón-D se deterioran -o transforman- en otras. Por ejemplo, las Mesón-D están hechas de partículas conocidas como Quarks encantados, y pueden desmoronarse en kaones y piones.
Nuestra mejor comprensión de la física hasta ahora, conocida como el Modelo estándar de Física de Partículas, sugiere que las complicadas cascadas de desmoronamiento de Mesones-D en otras partículas deben ser casi las mismas -menos de 0,1%- que una cadena similar de desmoronamientos de antimateria.
Pero el equipo del LHCb reportó una diferencia de un 0,8%, mientras que el equipo del CDF ha presentado ahora datos que muestran una diferencia de 0,62%.
Obtener una medida tan similar al LHCb fue "un poco sorpresiva" según el portavoz de CDF, Giovanni Punzi, porque fue un "resultado muy inusual".
Punzi dijo a la BBC que "el hecho de que dos experimentos separados hayan encontrado esto usando métodos diferentes -ambientes diferentes- es muy interesante".
El profesor Punzi, de la Universidad de Pisa y el Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia (INFN), expresó que es probable que esto "haga cambiar la opinión de mucha gente acerca de que sea apenas uno de esos efectos, a algo que será considerado una observación confirmada, debido a este resultado independiente".
¿Una nueva física?
Explicó que cuando los resultados del CDF y el LHCb se combinan, la significación estadística casi alcanza el nivel sigma cuatro de certeza. Esto equivale a aproximadamente una oportunidad en 16.000 de que la observación se reduzca a un capricho estadístico en la información.
La doctora Tara Shears, una física de partículas de la Universidad de Liverpool que trabaja en el experimento LHCb, dijo a la BBC: "Todavía no sabemos si estamos viendo las primeras señales de una nueva física o si estamos empezando a entender mejor el Modelo estándar de física de partículas.
"Lo que hemos visto es un indicio que vale la pena explorar. Y el hecho de que el CDF vea el mismo efecto que el LHCb es una confirmación de que realmente vale la pena".
Punzi se hace eco de estos puntos de vista: "Este efecto es definitivamente mucho más grande que nada que se haya pronosticado. Así que habrá discusiones entre los teóricos, preguntando: 'Es esto realmente una nueva física, o nos equivocamos con nuestros cálculos?'"
El dominio de la materia en el Universo es posible sólo si hay diferencias en el comportamiento de las partículas y las antipartículas.
Los físicos ya habían visto semejantes diferencias, conocidas como "Violación CP". Pero estas diferencias conocidas son demasiado pequeñas para explicar por qué el Universo parece preferir la materia a la antimateria.
Hay otro experimento que mostró una significativa "asimetría" de la materia sobre la antimateria. En junio de 2010, los físicos que trabajaban en el experimento DZero de Tevatron reportaron haber visto una diferencia de 1% en la producción de pares de partículas muones (materia) y pares de antimuones (antimateria).
El Tevatron fue cerrado en septiembre del año pasado, después de que el gobierno estadounidense rechazó una propuesta para financiarlo hasta 2014, pero los científicos continúan analizando datos recogidos hasta el mismo final de las operaciones.
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