Con lo que sabemos a día de hoy, ¿podría haber descubierto el Higgs el Tevatrón del Fermilab antes que el LHC del CERN? La respuesta es un rotundo no. En septiembre de 2010 un comité recomendó que el Tevatrón siguiera funcionando durante 3 años adicionales, en lugar de terminar sus colisiones en septiembre de 2011. Gracias a ello podría haber acumulado entre 16 y 20 /fb de colisiones sumando CDF y DZero para 2014. En dicho caso podría haber observado un Higgs con una masa de 125 GeV/c² a casi 4 sigmas, pero nunca podría haber logrado un descubrimiento a 5 sigmas. Esta pregunta me la realizó un lector de este blog (Manuel Egido Cabrera, aka @Nyarlatholep).
Las predicciones del modelo estándar sobre el bosón de Higgs son muy precisas. Una vez descubierto podemos aprovechar sus propiedades para estirar los datos y extraer de ellos mucha más información de la que podríamos obtener antes del descubrimiento. Con los 10 /fb de colisiones que acumularon CDF y DZero, en julio de 2012 se observó un Higgs a unas 2,5 sigmas (algo ridículo con las 5 sigmas de ATLAS y CMS por separado en el LHC). Los análisis más recientes alcanzan unas 3 sigmas, pero es difícil llegar más allá.
Por tanto, con toda seguridad podemos afirmar que en ningún caso podría el Tevatrón haber observado el Higgs antes que el LHC. Y que nadie olvide que el logro del 4 de julio de 2012 fue resultado de un exceso estadístico a favor (sobre todo en el canal difotónico, que llevó a la escritura de cientos de artículos técnicos que creyeron ver nueva física en dicho exceso); a fecha 3 de julio de 2012 lo más razonable era augurar un descubrimiento con todas las de la ley (cinco sigmas) en diciembre de 2012 (muchos me criticaron en aquel momento porque había predicho en septiembre de 2013 que se descubriría el Higgs en julio de 2012 y cambié de fecha el día antes del anuncio oficial; pero en rigor debía hacerlo, nadie podía prever un exceso a favor tan grande como el observado en el canal difotónico tanto en ATLAS como en CMS; exceso que ha ido reduciéndose con nuevas colisiones y nuevos análisis).
Que nadie se equivoque. Nunca diré, porque no es verdad, que la decisión de clausurar el Tevatrón en 2010 fue la mejor decisión posible (desde el punto de vista de la física del bosón de Higgs). Si el Tevatrón hubiera seguido con colisiones hasta 2013 habríamos aprendido muchas cosas sobre el Higgs; por ejemplo, lo habríamos observado en desintegraciones con fermiones en 2013 (en lugar de en 2014). Hay ciertos procesos de la física del Higgs que se pueden estudiar con más facilidad con colisiones protón contra antiprotón que usando colisiones protón contra protón. Además, las desintegraciones del Higgs en quarks (que producen chorros hadrónicos) son mucho más limpias a baja energía (2 TeV c.m.).
Para acabar, la decisión del Fermilab de ceder el testigo de la búsqueda y estudio del Higgs al LHC también tiene sus ventajas para la física de partículas (neutrinos, muones, búsqueda indirecta de la supersimetría, etc.). En toda toma de decisiones debemos ver el lado positivo.
La Ciencia de la Mula Francis
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