Los cazafantasmas y el exceso de difotones a 750 GeV

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Acabo de aterrizar en casa y todavía no me he recuperado del subidón del último Naukas Bilbao. Quienes no hayáis podido asistir tenéis todas las intervenciones en la web de Euskal Telebista, que nos hacen el streaming y nos sacan guapetones. En lo que a mí me toca, me lo he pasado a lo grande con mi actuación como cazafantasmas, que podéis ver aquí en todo su esplendor.

En mi charla hablé de los rayos N, una clase de radiaciones que algunos creyeron haber descubierto a comienzos del siglo XX y que finalmente resultaron no existir. Una de las cosas que llamó la atención a algunos de los asistentes fue la historia del llamado exceso difotónico a 750 GeV. Resumiendo, resulta que los científicos del CERN creyeron haber descubierto una nueva partícula tras examinar un conjunto de experimentos de colisión nuclear a finales de 2015.

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Ese pico en la región de 750 GeV (puntos negros) parecía no coincidir con las predicciones teóricas (línea roja). ¿Qué era aquello? Una posible explicación era la existencia de una nueva partícula, provisionalmente llamada digamma. Pero también era posible que fuese una fluctuación estadística, un reflejo que nos confunde.

Para distinguir una partícula real de un fantasma los físicos de partículas, cautos ellos, se atienen a la “regla de las cinco sigmas.” La idea básica es conseguir que la probabilidad de que el descubrimiento sea auténtico sea superior al 99,9995 % Esa cifra no es arbitraria, y para entenderla os remito a este artículo donde lo explico en relación con el famoso bosón de Higgs. En aquel caso, los físicos teóricos se mordieron las uñas hasta que los experimentales consiguieron superar la barrera de las cinco sigmas, lo que se hizo público en julio de 2012.

Como nos dice la Wikipedia (no hace falta ir mucho más lejos), los experimentos llevados a cabo hasta finales de 2015 arrojaban una significación estadística de 3,4 – 3,9 sigmas para la partícula digamma. Hacía falta continuar haciendo pruebas y comprobando datos antes de aceptarla como partícula real.

Lo llamativo del asunto es que, mientras los experimentales hacían sus cálculos, los teóricos no se limitaron a esperar los resultados. Al contrario, comenzaron a publicar artículos como churros. Sólo durante el diciembre de 2015, se publicaron un total de 150 artículos. El número continuó ascendiendo hasta los quinientos y pico, cifra que alcanzó en agosto, y que se estancó desde entonces. El motivo es que finalmente se llegó a la conclusión de que la partícula digamma no existe. Los cazafantasmas llegaron, vieron y le patearon el culo.

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De haberse confirmado el descubrimiento, la partícula digamma podía haber puesto en entredicho el Modelo Estándar, que es lo mejor que tenemos hasta el momento para explicar el zoo de partículas que puebla el Universo. Francis Villatoro, nuestro flamante (y bien merecido) premio Tesla 2016, nos brinda un buen ejemplo de artículo en que se liga la nueva partícula con la teoría de cuerdas. Como él mismo escribe, “(el exceso a 750 GeV) ha aportado mucho a la física. Muchas ideas que estaban en el aire, pero que nadie se atrevía a desplegar, han aparecido en estos artículos.” Y si Francis lo dice, que nadie lo dude.

A toro pasado, sin embargo, eso de publicar quinientos “papers” sobre una partícula que nadie sabía si existía realmente no suena muy elegante. Por mucho que pueda tener ventajas marginales, me suena como justificar el programa espacial porque inventaron el teflón, el velero y la naranjada en polvo (oh wait!). Los teóricos que se lanzaron a publicar en primer lugar consiguieron artículos con gran número de citas, en tanto que quienes decidieron sentarse y esperar confirmación se han quedado con un palmo de narices. Vale, al que madruga Feynman lo ayuda, y el pájaro madrugador se lleva el gusano al agua y todo eso, pero noto aquí una premura en publicar que más bien parece fruto de la presión del publish or perish; o del aburrimiento, vaya usted a saber.

Resulta curioso el mundo de la física de partículas. Hay períodos de tiempo en los que no pasa nada, y de repente las cosas avanzan que es una barbaridad. Como ejemplo, Alessandro Strumia, de la Universidad de Pisa, se atrevió a escribir un artículo-sumario sobre el exceso de 750 GeV. La primera versión fue enviada el 30 de mayo a arXiv (sólo la bibliografía hasta ese momento ocupaban seis páginas), y terminaba con las palabras “el exceso de difotones puede ser cualquier cosa, incluyendo nada.”

En su actualización del 6 de agosto, Strumia añadió una corrección no carente de humor: “la discusión anterior es una amplificación desproporcionada de una fluctuación cuántica: no hay exceso de difotones a 750 GeV presentes en los primeros de los nuevos datos 2016 del LHC, lo que confirma el Modelo Standardissimo y la mala reputación del símbolo digamma F.

Pero yo reiré el último. Como dije en mi charla sobre los rayos N, es muy útil tener un escuadrón de cazafantasmas de guardia vigilando por si las moscas. Ahora leo el artículo de Strumia por vez primera, y veo que ya en mayo advirtió de la precariedad de lo que escribía con estas palabras: “los nuevos datos decidirán si F [el símbolo para la partícula digamma] alcanzará el h escalar del SM [Modelo Estándar] en el Grupo de Datos de Partículas, o si F se unirá a los rayos N en el cementerio de anomalías.”

A ver cómo supero esto en Naukas Bilbao 2017.


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