Recordar es fácil para los viejos, olvidar es fácil para los jóvenes. A principios de los 1990 se pensaba que había una plétora de partículas supersimétricas con una masa inferior a la masa del bosón Z que resolvían de forma natural el problema de la jerarquía. Gracias a LEP sabemos que no es así. A principios de los 2010 muchos físicos pensaron que esas partículas tenían una masa al alcance del LHC, pero las colisiones a 8 TeV c.m. del año 2012 nos han mostrado que no es así. Sólo los más optimistas esperan una plétora de partículas supersimétricas al alcance del LHC con colisiones a 14 TeV c.m. aunque aún no tengamos ningún indicio. Los más realistas pensamos que a lo sumo cabe esperar una o dos partículas nuevas. ¿Por qué la supersimetría tiene que resolver el problema de la jerarquía? ¿No es más razonable que resuelva el problema de la inestabilidad del vacío del campo de Higgs? En dicho caso no podemos esperar que la escala de la supersimetría sea muy inferior a diez millones de TeV, un millón de veces más energía que la que se podrá alcanzar con el LHC. Nos lo cuenta, como no, Luis Ibáñez (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Madrid), “The Scale of SUSY Breaking, the Higgs Mass and String Theory,” SUSY 2013, ICTP, Trieste, Aug 28, 2013 [slides pdf]. Algunas de las figuras de esta entrada están extraídas de Savas Dimopoulos (Stanford University), “States of BSM Theorists after LHC 8,” SUSY 2013, ICTP, Trieste, Aug 28, 2013 [slides pdf].
Buscar partículas supersimétricas en el LHC no es fácil, pero se ha dedicado tanto esfuerzo a desarrollar técnicas de análisis para lograrlo. Hoy se ha explorado un gran espacio de parámetros asociado a las masas de las posibles partículas supersimétricas y podemos afirmar sin rubor que por debajo de un TeV no hay gluinos ni squarks ni neutralinos. Por supuesto, los límites actuales para winos y higgsinos no los excluyen en esta escala, pero siempre se ha pensado que el gluino era clave en el espectro de superpartículas. Todo indica que si existe una partícula supersimétrica con masa inferior a un TeV debe estar muy escondida en el espacio paramétrico de la supersimetría (lo que no es imposible pues hay más de cien parámetros libres).
La masa del bosón de Higgs tampoco ofrece esperanzas a la supersimetría. Aunque predice una masa inferior a 130 GeV, prefiere un valor más cercano a 120 GeV, con lo que un Higgs con una masa de 126 GeV está en la parte alta de las predicciones de la SUSY. Sin embargo este valor también tiene sus ventajas. Con una masa de 126 GeV para el Higgs el vacío del modelo estándar no es estable, sino metaestable, volviéndose inestable a una escala de energías alrededor de 1011 GeV. La supersimetría podría resolver este problema (y estabilizando el vacío del modelo estándar), en lugar del problema de la jerarquía. En dicho caso, la escala de energía de la rotura de la supersimetría tiene que ser de este orden y no podemos esperar partículas supersimétricas con una masa muy inferior a unos 1010 GeV (aunque tampoco las podemos descartar con seguridad, basta recordar la diferencia de masa entre los neutrinos y el quark top).
Luis Ibáñez nos recuerda que muchas compactificaciones en teoría de cuerdas predicen una escala de energía intermedia Mss para la rotura de la supersimetría, por debajo de la cual tenemos el modelo estándar y por encima un modelo supersimétrico mínimo; nos propone como ejemplo la unificación SU(5) en IIB/F-theory. En su charla no se resiste a buscar un resquicio para la SUSY en la escala TeV, pues como todo los físicos que han trabajado en teoría de cuerdas/teoría M confía en que la supersimetría sea la primera señal de esta teoría de todo.
No debemos perder la esperanza de que el LHC a 14 TeV c.m. encuentre algún indicio de la supersimetría. Pero hay que estar preparados para que no sea así, en cuyo caso habrá que confiar en otros medios para explorar la escala de energías a la que el Higgs desestabiliza el vacío pues allí se puede ocultar la supersimetría. La desintegración del protón y la física de los neutrinos son caminos prometedores para explorar el universo, aunque de forma indirecta, a dicha escala de energías, una escala millones de veces por encima de lo alcanzable en el LHC o en cualquier otro colisionador de partículas que podamos disponer durante el siglo XXI.
La masa del bosón de Higgs tampoco ofrece esperanzas a la supersimetría. Aunque predice una masa inferior a 130 GeV, prefiere un valor más cercano a 120 GeV, con lo que un Higgs con una masa de 126 GeV está en la parte alta de las predicciones de la SUSY. Sin embargo este valor también tiene sus ventajas. Con una masa de 126 GeV para el Higgs el vacío del modelo estándar no es estable, sino metaestable, volviéndose inestable a una escala de energías alrededor de 1011 GeV. La supersimetría podría resolver este problema (y estabilizando el vacío del modelo estándar), en lugar del problema de la jerarquía. En dicho caso, la escala de energía de la rotura de la supersimetría tiene que ser de este orden y no podemos esperar partículas supersimétricas con una masa muy inferior a unos 1010 GeV (aunque tampoco las podemos descartar con seguridad, basta recordar la diferencia de masa entre los neutrinos y el quark top).
Luis Ibáñez nos recuerda que muchas compactificaciones en teoría de cuerdas predicen una escala de energía intermedia Mss para la rotura de la supersimetría, por debajo de la cual tenemos el modelo estándar y por encima un modelo supersimétrico mínimo; nos propone como ejemplo la unificación SU(5) en IIB/F-theory. En su charla no se resiste a buscar un resquicio para la SUSY en la escala TeV, pues como todo los físicos que han trabajado en teoría de cuerdas/teoría M confía en que la supersimetría sea la primera señal de esta teoría de todo.
No debemos perder la esperanza de que el LHC a 14 TeV c.m. encuentre algún indicio de la supersimetría. Pero hay que estar preparados para que no sea así, en cuyo caso habrá que confiar en otros medios para explorar la escala de energías a la que el Higgs desestabiliza el vacío pues allí se puede ocultar la supersimetría. La desintegración del protón y la física de los neutrinos son caminos prometedores para explorar el universo, aunque de forma indirecta, a dicha escala de energías, una escala millones de veces por encima de lo alcanzable en el LHC o en cualquier otro colisionador de partículas que podamos disponer durante el siglo XXI.
Francis (th)E mule Science's News
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