El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se anuncia como el próximo gran acelerador de partículas que nos dará la mejor oportunidad de descubrir la ilusoria partícula de intercambio (o bosón) del campo de Higgs. El descubrimiento (o no) del bosón de Higgs responderá tantas preguntas sobre nuestro universo, y nuestra comprensión del mundo cuántico podría revolucionarse.
Pero hay un problema. El LHC no está programado para reiniciarse hasta septiembre de 2009 (un año completo después del último intento) y no se esperan colisiones de partículas hasta octubre. Incluso entonces, las colisiones de alta energía no serán probables hasta 2010, dejando el campo abierto para que las instalaciones de aceleradores de la competencia redoblen sus esfuerzos para hacer este descubrimiento histórico antes de que el LHC entre en funcionamiento.
El Tevatron, en el Laboratorio Nacional de Aceleradores de Fermi (Fermilab) en Illinois, es actualmente el acelerador más poderoso del mundo y ha refinado tanto las colisiones de partículas de alta energía que los científicos estiman que hay un 50% de posibilidades de que se descubra un bosón de Higgs. a finales de 2009…
Si se tratara de una competencia entre Estados Unidos y Europa para descubrir la partícula de Higgs, el Tevatron tendría una clara ventaja. Aunque es antiguo (la primera configuración se completó en 1984) y está configurado para ser reemplazado por el LHC en 2010, el Tevatron es un acelerador de partículas probado con un historial impresionante. Las técnicas y la tecnología del acelerador se han refinado, haciendo rutinas las colisiones de hadrones de alta energía. Sin embargo, los científicos de Fermilab desean enfatizar que no están tratando de vencer al LHC en la búsqueda del bosón de Higgs.
“No estamos compitiendo con el CERN", Dijo el director de Fermilab, Pier Oddone. Señala que hay mucho trabajo colaborativo entre Fermilab y el CERN, por lo tanto, todos los científicos, sin importar en qué continente se encuentren, están trabajando hacia un objetivo común. En realidad, dudo que este sea el caso. Cuando se busca uno de los premios más codiciados en la física cuántica moderna, se trata más de un "cada laboratorio por sí mismo". Los científicos en Fermilab han confirmado esto, diciendo que están "trabajando sus colas"Analizando datos del Tevatron.
“Indirectamente, los estamos ayudando", Dice Dmitri Denisov, portavoz de DZero (uno de los detectores de Tevatron), de su competencia europea. "Definitivamente sienten el calor y trabajan un poco más duro.”
Para que el modelo estándar esté completo, se debe encontrar la partícula de Higgs. Si existe, los físicos han puesto límites superior e inferior sobre su posible masa. Parado en un valor entre 114 y 184 GeV, esto está dentro de la sensibilidad de los detectores Tevatron. Debería ser cuestión de tiempo hasta que se descubra la partícula de Higgs y los físicos hayan calculado que si la partícula de Higgs se puede crear durante una colisión de protones-antiprotones de alta energía de Tevatron. Incluso le dan al Tevatron una probabilidad de 50:50 de un descubrimiento de partículas de Higgs para el Año Nuevo.
El verano pasado, ambos experimentos de partículas clave (CDF y DZero) se centraron en detectar partículas de Higgs con una masa de 170 GeV (a este valor, una partícula sería más fácil de detectar por el ruido de fondo). Sin embargo, no se detectaron partículas de Higgs. Ahora los físicos ampliarán la búsqueda por encima y por debajo de este valor. Por lo tanto, si existe el bosón de Higgs, sería útil si tiene una masa lo más cercana posible a 170 GeV. Las estimaciones sugieren un bosón de Higgs de 150 GeV podría ser descubierto tan pronto como este verano, mucho antes de que el LHC haya sido reparado. Si la masa del bosón de Higgs está alrededor de la marca de 120 GeV, podría llevar a los científicos de Tevatron hasta 2010 para verificar si se ha detectado un bosón de Higgs.
Fuente: nuevo científico