TITULARES (de periódico)
Hace unos días salió en portada la noticia news.northwestern.edu/stories/2018/october/unprecedented-look-at-elect que habla sobre la forma del electrón. En particular, abre con la frase "Un examen de la forma de la carga de un electrón con una precisión sin precedentes ha confirmado que es perfectamente esférico, [...]".
Estupefacto, pensé en una nueva metedura de pata por parte del periodista de turno. El caso es que en todas las clases de Mecánica Cuántica de todas las universidades medianamente serias se enseña que, precisamente, tenemos que desprendernos de la idea anticuada de que el electrón tiene la forma de una bola de billar.
El electrón es un objeto cuántico, que a veces manifiesta propiedades de partícula y a veces de onda. Cuando un electrón actúa como una partícula, no tiene forma, de acuerdo al modelo estándar. Es decir, es una "partícula puntual", que significa que interacciona como si estuviese localizada en un único punto del espacio, teniendo volumen cero. Por tanto, desde este punto de vista ¡¡un electrón no tiene forma!!
Que esto ocurra de acuerdo al modelo estándar significa que, en este marco teórico, el electrón es una partícula elemental y no está compuesta de otras (como es el caso del protón, que está compuesto por quarks). De hecho, a día de hoy los experimentos dicen que el electrón tiene un tamaño MENOR a 10^{-18} metros (cerncourier.com/cws/article/cern/29724), que por supuesto es consistente con que su tamaño sea exactamente cero. Para más información sobre el electrón y su forma: wtamu.edu/~cbaird/sq/2014/02/07/what-is-the-shape-of-an-electron/
Es por ello que considero que dicho titular es claramente desafortunado. De hecho, lo que el artículo dice es algo completamente diferente. Las partículas tienen ciertas propiedades: masa, carga, momento angular,... Entre ellas existe lo que se conoce como momento dipolar eléctrico. Pues bien, en este trabajo evidencian que el momento dipolar eléctrico del electrón es cero, como bien predice el modelo estándar. Pero este momento dipolar no tienen nada que ver con la forma del electrón!!
Ahora, ¿qué supone esto para el mundo de la física teórica? Pues que cualquier teoría que vaya más allá del modelo estándar (BSM) que prediga un momento dipolar eléctrico no-nulo queda automáticamente descartada. ¿Eso significa que estamos en una "crisis mundial del mundo de la física teórica"? Y ahora es cuando viene la sección de suplentes...
SUPLENTES (de la física)
Tras ver el titular del artículo "Malas noticias para el futuro de la física teórica" pensé que en él se iba a despotricar sobre el tan desafortunado titular del artículo anterior. Sin embargo, no sólo lo confirma, sino que el autor se lanza a emitir ciertas afirmaciones que desde aquí pretendo desmentir.
"En principio, y para variar, parece que quieren vender el hallazgo como algo positivo, cuando en realidad se trata de muy malas noticias." Por favor, si uno pretende realizar un artículo científico (sea o no divulgativo), ¿por qué tenemos que decir que los experimentos y sus resultados son, per sé, buenos o malos para la física teórica? (nótese que en mi caso no estoy tildando de malas noticias el experimento, sino el titular del periódico y el artículo posterior).
"Ni los más de 50.000 millones de euros (y subiendo) invertidos en el LHC han servido para otra cosa que no haya sido contrastar una y otra vez sus predicciones." Afirmaciones tan contundentes y subjetivas rozan la vergüenza ajena. Como ya escriben en algunos comentarios, es evidente la transferencia a la sociedad de todos los desarrollos tecnológicos que se han realizado. Además, el LHC todavía no ha terminado su misión. A día de hoy se ha encontrado una partícula escalar, que tiene las propiedades del bosón de Higgs. Pero quedan muchas preguntas abiertas: es el Higgs una partícula elemental, hay varios Higgses, ...?
Se necesita desesperadamente una refutación experimental del modelo estándar, un experimento claro que "rompa" las matemáticas del modelo estándar dentro de su ámbito fenoménico (donde se sabe que aplican sus fórmulas). Ese hecho, que hasta la fecha no se ha logrado, sería sin duda el punto de partida que ayudaría a comprender por dónde extender al modelo. ¿Desesperadamente? ¿Cuánto tiempo pasó desde que la física clásica comenzó a fallar hasta que la formulación moderna de la Mecánica Cuántica apareció en los años 1924-25? Datos: 1687 Principia Mathematica de Newton, 1840's Leyes de la termodinámica, 1924 Mecánica cuántica moderna. Es decir, estamos hablando de períodos de, mínimo, del orden de 100 años. Por otro lado, claro que ése podría ser el punto de partida. ¡¡Pero es que eso no tiene por qué ocurrir así!! Es que Einstein, por ejemplo, no tuvo ningún punto de partida para formular su teoría de la Relatividad General! ¿Entonces qué hay que hacer? ¿Esperar a que alguna anomalía en las teorías se detecte para empezar a escribir teorías? Otro ejemplo: Stephen Hawking ha predicho y demostrado teóricamente que los agujeros negros tienen entropía y emiten radiación. Luego, ¿tengo que esperar a que vaya una nave a un agujero negro a comprobar esto para preguntarme cuál es la descripción microscópica de esa entropía? ¿No es una pregunta lo suficientemente fundamental? Por otro lado, ¿qué significa "fenoménico"? ¿No será "fenomenológico"...?
Así pues valga a modo de ejemplo el hecho de que estas repetidas (y cada vez más precisas) corroboraciones del modelo estándar han descartado experimentalmente (a niveles de energía humanamente abarcables) lo mejorcito que teníamos en la recámara: la supersimetría. Esto es rotundamente FALSO. La jungla de modelos supersimétricos es enormemente grande, debido al amplio espacio de parámetros de las teorías. Ahora se están comprobando las pequeñas extensiones supersimétricas del modelo estándar (entre ellas, el MSSM), que son las que se están (ni siquiera totalmente) descartando. Pero ni mucho menos todas las posibles teorías supersimétricas se han descartado. Para más información, por ejemplo: physics.stackexchange.com/questions/423151/supersymmetry-current-2018-
El LHC, por poner otro ejemplo, tampoco ha logrado hallar evidencia (y era algo que muchos esperaban) de las compactas dimensiones extras propuestas por la teoría de supercuerdas, lo cual pone también muy complicado que algún día se pueda confirmar experimentalmente otra de las extensiones más famosas del modelo estándar. Otra falacia de libro. ¿Quién ha dicho que en el LHC se podían detectar dimensiones extras? La teoría de cuerdas predice un tamaño de las dimensiones extra que, a priori, se sabía que no iban a ser detectadas en el LHC... El tamaño de las dimensiones extras predichas por la teoría de cuerdas es del orden de 10^{-35} metros, algo inalcanzable para el LHC, que a día de hoy ha puesto una cota superior de 10^{-5}. Para más información: cds.cern.ch/record/2243007/files/vol57-issue1-p031-e.pdf y pdg.lbl.gov/
RESUMEN
Es triste ver que algunos titulares de periódico confunden más que ilustran los nuevos descubrimientos cientifícos. Pero es también triste que, algunos que parecen tener algunos conocimientos científicos sobre los temas aquí tratados se lancen a emitir premisas carentes de objetividad y que puedan confundir a los lectores. Considero que es precisamente la comunidad científica la que tiene que mostrar rigor objetividad y precisión en todos sus ámbitos, y por su puesto en sus tareas de divulgación.
PD: Agradezco al autor del artículo "Malas noticias para el futuro de la física teórica" su contribución por haberme espoleado a escribir estos comentarios.
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