Hay un límite a lo pequeño que podemos observar, al menos con nuestros instrumentos actuales. Sin embargo, cada vez que los físicos consiguen acercarse un poco más a esa frontera, aparecen nuevas preguntas sobre la naturaleza de la materia y las fuerzas que mantienen unido al universo. Ahora, un experimento desarrollado durante décadas ha permitido explorar una región que parecía fuera de nuestro alcance.
Los investigadores han detectado señales procedentes de una escala extraordinariamente diminuta, descrita por algunos físicos como el zeptoverso. Se trata de un ámbito situado aproximadamente 100.000 millones de veces por debajo del tamaño de un átomo, donde las partículas elementales pueden ofrecer pistas sobre fenómenos que todavía no comprendemos.
El resultado procede de experimentos realizados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), la gigantesca instalación científica del CERN, situada en la frontera entre Suiza y Francia. Aunque el hallazgo todavía necesita superar nuevas etapas de investigación, podría ayudar a resolver algunos de los enigmas más importantes de la física moderna, incluida la naturaleza de la materia oscura.
Una escala diminuta que podría esconder nuevas partículas
El LHC permite estudiar los componentes fundamentales de la materia mediante colisiones de partículas a energías extremadamente elevadas. Cuando estas colisiones se producen, los detectores registran los fragmentos resultantes y permiten reconstruir los procesos que tuvieron lugar durante una fracción minúscula de segundo.
En este caso, los investigadores centraron su atención en una partícula subatómica conocida como quark fondo o quark inferior, también denominada quark belleza. Su comportamiento resulta especialmente interesante porque es inestable: existe durante aproximadamente una billonésima y media de segundo antes de transformarse en otras partículas.
Aunque su vida es extraordinariamente breve, los científicos pueden estudiar su.s desintegraciones y analizar cómo interactúa con otros componentes fundamentales. Estos procesos ofrecen una oportunidad para investigar fenómenos que podrían pasar inadvertidos en experimentos menos precisos.
La importancia del trabajo radica en que algunas teorías predicen que, a escalas tan pequeñas, los efectos de partículas todavía desconocidas podrían dejar señales indirectas en el comportamiento de los quarks. Esas desviaciones, si se identifican y confirman, podrían apuntar hacia una física que va más allá de las teorías actualmente aceptadas.
Por eso, el zeptoverso no debe entenderse como un universo independiente ni como un lugar al que sea posible viajar. El término describe una escala de distancias extremadamente reducida, en la que los científicos buscan indicios de procesos fundamentales que todavía no han logrado explicar por completo.
La materia oscura, el gran misterio que podría estar detrás
Uno de los principales motivos para investigar este territorio es la materia oscura, uno de los componentes más enigmáticos del cosmos. Los científicos consideran que constituye una parte importante de la materia total del universo, aunque todavía no han conseguido determinar de qué está hecha.
Su existencia se deduce principalmente de sus efectos gravitatorios sobre la materia visible. Las observaciones astronómicas indican que hay más masa de la que puede explicarse mediante estrellas, planetas, gas y otros objetos que podemos observar directamente.
Sin embargo, detectar la materia oscura en experimentos de laboratorio continúa siendo un desafío. No se comporta como la materia ordinaria en las formas que permiten observarla con facilidad, y su naturaleza exacta sigue siendo desconocida.
Aquí es donde el estudio de las desintegraciones de los quarks adquiere relevancia. Si existen partículas desconocidas relacionadas con la materia oscura, podrían modificar determinados procesos subatómicos de una manera que los investigadores puedan medir.
El científico Harry Cliff, de la Universidad de Cambridge y uno de los investigadores británicos implicados en el trabajo, explicó a BBC News que los físicos llevan buscando este tipo poco común de desintegración desde 1984.
Cliff describió el avance como una forma de estar llamando a la puerta del zeptoverso. El siguiente paso consiste en reunir suficientes datos para investigar con mayor profundidad qué ocurre en esa escala y determinar si las señales observadas esconden algo más que los fenómenos ya conocidos.
No obstante, conviene distinguir entre una posibilidad prometedora y un descubrimiento confirmado de materia oscura. Los resultados abren una vía de investigación, pero no demuestran por sí mismos que esa materia haya sido detectada ni que existan nuevas partículas.
El futuro del experimento depende de más datos y mejores detectores
Para avanzar, los investigadores necesitan registrar una cantidad mucho mayor de estos acontecimientos poco frecuentes. El detector LHCb, diseñado para estudiar las propiedades de determinadas partículas y sus desintegraciones, es una pieza fundamental de ese esfuerzo.
Los países participantes en el proyecto acordaron aportar 200 millones de dólares para modernizar el detector y aumentar hasta diez veces la frecuencia con la que podrían estudiarse estas desintegraciones. Las mejoras previstas para la década de 2030 permitirían examinar los acontecimientos con mayor precisión y reunir datos que hoy resultan difíciles de conseguir.
El objetivo es comprobar si las señales detectadas se ajustan a las predicciones de la física conocida o si, por el contrario, muestran diferencias que requieran una explicación nueva.
Brian Cox, físico de partículas de la Universidad de Manchester y reconocido divulgador científico, calificó el resultado como importante, según la información difundida por BBC News. Aun así, los hallazgos todavía debían pasar por el proceso de revisión por pares, una etapa necesaria para evaluar su solidez y permitir que otros especialistas examinen los resultados.
La financiación también se convirtió en un factor decisivo. UK Research and Innovation (UKRI), el organismo británico responsable de financiar investigaciones científicas, había anunciado el año anterior que retiraría su aportación económica a la modernización prevista.
Esta decisión generó preocupación sobre la participación futura del Reino Unido. Tim Gershon, responsable de la colaboración internacional LHCb, advirtió que el país podría quedar al margen de una parte importante del trabajo y perder oportunidades de contribuir a descubrimientos científicos relevantes.
El desafío, por tanto, no es únicamente tecnológico. La continuidad de estos experimentos depende también de la cooperación internacional y de los recursos necesarios para sostener investigaciones que pueden prolongarse durante décadas.
El zeptoverso representa una nueva frontera para la física, pero todavía quedan muchas preguntas por responder. Si los científicos consiguen reunir suficientes pruebas, las partículas más diminutas podrían ayudar a esclarecer algunos de los mayores misterios del universo. Por ahora, la puerta está entreabierta: lo que hay detrás todavía está por descubrirse.
[Fuente: La Nación]
