Equipos del Tevatron no se ponen de acuerdo sobre la nueva física

Artículo publicado por Eugene Samuel Reich el 10 de junio de 2011 en Nature News.

La búsqueda independiente falla al confirmar el anterior informe de unas novedosas partículas.

Grupos de investigación en el Tevatron, el colisionador de protones-antiprotones en el Fermilab en Batavia, Illinois, han alcanzado conclusiones radicalmente distintas sobre el posible avistamiento de nuevas partículas más allá de lo que se espera bajo el modelo estándar de la física de partículas.

Datos de CDF


En abril, los investigadores del experimento Detector del Colisionador en Fermilab (CDF) informaron de pruebas provisionales sobre unas partículas no predichas por el modelo estándar que habían aparecido en las colisiones y que produjeron un bosón W – una partícula de la fuerza nuclear débil – y chorros de otras partículas1. En mayo, publicaron datos que reforzaban el caso de las nuevas partículas2, y los teóricos han enviado al menos una docena de artículos al servidor de borradores de arXiv intentando explicarlas.

Pero hoy, investigadores del experimento independiente D0, también del Fermilab, anunciaron que sus datos no confirmar la señal. “El resultado no es bueno para CDF. No confirmamos la señal. Simplemente no vimos nada”, dice Dmitri Denisov, portavoz de D0, que publicó sus resultados on-line hoy3.

Comparaciones necesarias

El desacuerdo entre CDF y D0 es raro. Denisov estima que de los aproximadamente 500 artículos generados por los dos experimentos a lo largo de la última década, ha habido sólo dos o tres desacuerdos significativos. Como portavoz de D0, naturalmente tiene más confianza en su resultado, y sospecha que algo puede que haya ido mal en la forma en que CDF modela los eventos de fondo a partir de los que se extrae la señal.

Pero Rob Roser, portavoz de CDF, dice que la colaboración usó técnicas de vanguardia para su análisis y sostuvo una cuidadosa revisión, como cree que también hizo D0. El siguiente paso será que los dos equipos se sienten juntos para comparar los análisis del otro, gráfico a gráfico, comenta. “Éste es un problema complejo y necesitará algún tiempo para sacar algo de provecho”, añade.

Aunque el Tevatron tiene previsto su apagado en septiembre, el análisis de datos continuará, y Denisov dice que ya debería haber suficientes datos para resolver el conflicto comparando los análisis.

La anomalía vista por CDF fue un exceso en el número de eventos en los que las colisiones de protón-antiprotón producían un bosón W y dos chorros de otras partículas. El exceso, evidente como un abultamiento inesperado en el espectro de energía de los chorros (abultamiento azul en el gráfico), apunta a la producción de nuevas partículas, no predichas por el modelo estándar, que decaían para producir los chorros extra. El significado estadístico del exceso es de aproximadamente 4,1 sigma, muy cerca del 5 sigma necesario para afirmar un descubrimiento. El espectro de D0 en el mismo rango de energía no muestra el abultamiento, dice Denisov, que se corresponde con un resultado 4,3 sigma negativo.

Los equipos del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, el laboratorio de física de partículas europeo cerca de Ginebra en Suiza, también han estado comprobando sus datos, y hasta el momento no han logrado ver nada que apoye los datos de CDF. Pero Guido Tonelli, el portavoz del experimento CMS del CERN, advierte que la cantidad de datos recopilados por el LHC es demasiado pequeña para que se pueda hacer una afirmación definitiva. “Queremos estar seguros de que será significativos”, dice. Espera que el CMS tenga suficientes datos para poner a prueba los datos de CDF para finales de junio, y se informará de los resultados en la conferencia de la Sociedad Física Europea de física de alta energía en Grenoble, Francia, a finales de julio.

Especulación teórica

Mientras tanto, el conflicto entre CDF y D0 es probable que dé dolores de cabeza a los teóricos, dice Pran Nath, físico teórico de partículas en la Universidad Northeastern en Boston, Massachusetts, quien ha propuesto una extensión del modelo estándar para explicar el resultado de CDF. “Si los experimentos son ambiguos, no podemos fiarnos de ellos”, señala. Nath añade que, si el resultado de CDF resulta ser incorrecto, quedará decepcionado. “Se podría decir que ha sido una pérdida de tiempo”.

Scott Thomas, físico teórico de partículas en la Universidad Rutgers en Piscataway, Nueva Jersey, dice que buscará de cerca en los resultados de D0. Ya ha revisado el análisis de CDF y piensa que el equipo hizo un trabajo cuidadoso. “Es una medida muy compleja, pero parece que hicieron todo lo que pudieron”, comenta.

Añade que incluso si el resultado de CDF resulta ser incorrecto, el trabajo teórico realizado para intentar explicarlo ha puesto de relevancia varias nuevas formas de poner a prueba la física más allá del modelo estándar en los datos de colisiones, lo cual podría ser útil en el LHC. “Aun así, habrá merecido la pena”, dice.

Por su parte, Denisov cree que es hora de dejar las especulaciones teóricas y dejar que los experimentos resuelvan sus diferencias. “No es razonable hablar ahora sobre la nueva física”, dice. “Es volver a la pizarra”.



Referencias:
1.- CDF Collaboration, Aaltonen, T. et al. http://arxiv.org/abs/1104.0699 (2011).
2.- Annovia, A. , Catastinib, P. , Cavalierec, V. & Ristorid, L. www-cdf.fnal.gov/physics/ewk/2011/wjj/7_3.html (2011).
3.- Abazov, V. M. et al. (D0 Collaboration) www-d0.fnal.gov/Run2Physics/WWW/results/final/HIGGS/H11B/H11B.pdf (2011).
Autor: Eugenie Samuel Reich
Fecha Original: 10 de junio de 2011
Enlace Original

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Comments (7)

  1. Información Bitacoras.com…

    Valora en Bitacoras.com: Artículo publicado por Eugene Samuel Reich el 10 de junio de 2011 en Nature News. La búsqueda independiente falla al confirmar el anterior informe de unas novedosas partículas. Grupos de investigación en el Tevatron, el colis…..

  2. Aqui la cosa está bastante clara, yo no veo ningún conflicto: CDF reportó un pico que representaba un exceso de partículas en torno a 150Gev con una confianza de 4,8 sigmas (lo cual es enormemente significativo), se dispararon las especulaciones sobre nueva física y sobre que tipo de nueva partícula podía explicar estos datos y unos pocos días después el equipo D0 con los mismos datos que CDF explica que no ha visto nada, por tanto es evidente que aquí no hay NADA, estamos como al principio. Sin embargo, creo que es importante estudiar que es lo que ha pasado aqui para aprender de los errores cometidos. ¿Como es posible que una casi evidencia de 4,8 sigmas desaparezca de repente? ¿Es una simple oscilación estadística? ¿Ha habido error en la simulación del ruido? Prefiero no pensar que ha habido una manipulación o una interpretación interesada para intentar evitar el cierre del Tevatrón por que ya es lo único que faltaba para desacreditar a la física de partículas.

  3. Hector04

    No hay que olvidar que la relación señal/ruido es bastante bastante Baja, por lo que aún teniendo una buena cantidad de datos y una desviación estadística muy buena, el análisis por algoritmo de los datos(el algoritmo parece que es el mismo) u algún efecto secundario específico puede dar falsos.

    • Exactamente Hector, creo recordar que tanto CDF como D0 además de los mismos datos de colisiones utilizan el mismo algoritmo basado en “simulaciones de montecarlo” por lo que está claro que si D0 no ha visto nada es que los datos de CDF no indican nada “real”. Por otro lado también está claro que el error no sería atribuible a la simulación del ruido.

  4. jurl

    Joder… están buscando al límite, yo también creo que esto es normal. No creo que hayan manipulado nada, es algo puntual, no se pueden esconder detrás de ningún paradigma, así que sería un descrédito brutal (aunque siempre está la posibilidad del autoengaño, en algo que requiere un tratamiento tan complejo me resulta muy difícil de aceptar). Simplemente que estas cosas rayan el arte y están muy lejos de la rutina. Puestos a buscar conspiranoias, a ver si han descubierto algo gordo y ahora quieren taparlo xDD (a fin de cuentas, caben en un hotel todos los que pueden replicar esto).

    De todos modos sí que es un marrón de cuidado xD.

  5. El_tonto_del_pueblo

    Qué habrían encontrado, extraterrestres a niveles subatómicos????

  6. ya me esta decepcionando este carisimo juguete que solo ha detectado un ‘casi evento significativo’ en un año de trabajo.

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