Dr. José Manuel Nieto Jalil / Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
La física emerge como una de las columnas fundamentales en el edificio del conocimiento científico. Esta disciplina natural se dedica al estudio de las propiedades y el comportamiento de la energía, la materia, el tiempo, el espacio y las interacciones que entrelazan estos cuatro conceptos.
Su relevancia es insustituible para comprender nuestro entorno y el funcionamiento del Universo que nos rodea.
En la antigua Grecia se planteó una teoría elemental de la materia que postulaba que todas las sustancias eran combinaciones de cuatro elementos fundamentales: tierra, aire, fuego y agua.
Sin embargo, desde aquel entonces ha transcurrido mucho tiempo, marcado por notables avances.
En la actualidad, los físicos explican los fenómenos naturales basándose en cuatro fuerzas fundamentales, representativas de este progreso.
La primera es la gravitacional, una atracción pura que orquesta los movimientos a gran escala en el Universo. La segunda es la electromagnética, responsable de las interacciones entre partículas con carga eléctrica.
Luego, la fuerza nuclear fuerte desempeña un papel crucial al mantener unidos a los nucleones (protones y neutrones) en el núcleo atómico. Por último, la fuerza nuclear débil entra en juego a nivel de los núcleos atómicos, ejerciendo su influencia en procesos específicos.
A fines del 2015, un equipo de físicos húngaros pudo haber identificado indicios prometedores de una quinta fuerza fundamental, para entonces desconocida.
El punto de partida se remonta a enero de ese mismo año, cuando investigadores del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia de Ciencias de Hungría, con sede en Debrecen y dirigidos por Attila Krasznahorkay, presentaron un artículo en la Physical Review Letters.
En este artículo compartieron unos resultados que dejaron perpleja a la comunidad científica: habían detectado una anomalía poco común en la descomposición radioactiva de átomos de Berilio-8.
Esta singularidad parecía encontrar una posible explicación en la liberación de una nueva variedad de bosón durante el proceso, al que denominaron ligero.
Por otro lado, el 25 de abril, un equipo de físicos teóricos liderados por Jonathan Feng de la Universidad de California en Irvine, presentaron su propio análisis de estos resultados en el repositorio arXiv.
Según su evaluación, los datos obtenidos no entran en conflicto con investigaciones previas, lo que les llevó a sugerir la posibilidad de que este podría ser el descubrimiento del bosón protofóbico y la quinta interacción fundamental en la ciencia.
Este hallazgo podría ser la pieza que finalmente arroje luz sobre uno de los mis terios aún irresueltos para los físicos: la naturaleza de la materia oscura.
Tal descubrimiento, marcado por la investigación minuciosa, abrió la puerta a un nuevo ámbito de la física, uno que podría revolucionar nuestra comprensión de las fuerzas que rigen el Universo.
En los últimos años, hemos sido testigos del esfuerzo en la búsqueda de nuevas fuerzas presentes en la naturaleza.
Este incremento en la investigación se debe a la limitación del Modelo Estándar de la Física de Partículas, que no ha logrado ofrecer una explicación adecuada para la materia oscura.
Esta sustancia enigmática, que se cree constituye más del 80% de la masa del Universo, ha desafiado la comprensión científica al permanecer invisible ante nuestros métodos de detección actuales.
Un grupo de investigadores del laboratorio Fermilab, con sede en Chicago, parece estar más cerca que nunca de desentrañar los misterios de una potencial quinta fuerza en la naturaleza.
En un artículo recién publicado en la prestigiosa revista Physical Review Letters, estos científicos, quienes forman parte de la colaboración internacional Muon g-2 del Fermilab, han presentado nuevas pruebas que sugieren un intrigante fenómeno: los muones, partículas análogas a los electrones, pero con una masa 200 veces mayor, parecen desafiar las expectativas de acuerdo con las teorías vigentes.
Este peculiar comportamiento podría ser atribuido a la influencia de una quinta fuerza natural, hasta ahora desconocida para la humanidad.
Y estos resultados marcarían un hito en nuestro entendimiento de las fuerzas fundamentales que rigen el Universo, potencialmente abriendo la puerta hacia un nuevo capítulo en la física moderna.
Sin duda, para corroborar estos hallazgos se requerirá de un conjunto más amplio de datos y podríamos estar al comienzo de una auténtica revolución en el campo de la física.
Este avance marcaría el inicio de un capítulo en el que finalmente trascenderíamos el Modelo Estándar de la Física.
Sin embargo, dicha teoría se queda corta al no abordar cuestiones de gran trascendencia como la naturaleza de la materia y energía oscuras, aspectos fundamentales para comprender el Universo.
El Modelo Estándar de la Física aún enfrenta el reto de integrar la gravedad en su explicación, un desafío abordado durante décadas sin éxito.
Siguiendo la misma lógica que con las otras fuerzas, se postula que la gravedad también debería estar mediada por una partícula llamada gravitón. Sin embargo, nadie ha logrado detectarla.
Los resultados del laboratorio Fermilab colocan en juego la posibilidad de una quinta fuerza, que ni siquiera estaba contemplada en el Modelo Estándar original.
A pesar de lo contundente de la evidencia, no se puede catalogar aún como una prueba concluyente.
Los resultados presentados recientemente se sustentan en datos previamente compartidos por el mismo equipo en 2021.
Los investigadores estiman que se requerirán aproximadamente dos años adicionales para recopilar los datos necesarios que permitan un anuncio formal.
Sin embargo, este período podría ser considerado demasiado extenso, ya que los científicos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) podrían tomar la delantera y brindar a Europa la victoria en esta emocionante carrera científica.
En caso de que los datos sean confirmados, nos encontraríamos ante uno de los hitos científicos más significativos desde las teorías de la relatividad de Albert Einstein.
Su impacto trascendería las fronteras convencionales de la física de partículas y abriría nuevas sendas de conocimiento aún inexploradas.
La posibilidad de que esta quinta interacción juegue un rol esencial en la comprensión de la materia oscura agrega un matiz emocionante a este descubrimiento, ya que podría propulsarnos hacia una era de comprensión más profunda de los misterios fundamentales del Universo.
De hecho, la existencia de una quinta fuerza y cualquier partícula nueva vinculada a esta no estarían enmarcadas dentro del Modelo Estándar.
Esto desplegaría una nueva perspectiva que posiblemente nos lleve a resolver los enigmas que hasta ahora se mantienen sin respuesta.
