El «zeptoverso» del CERN no es otro universo

Un grupo de físicos llevaba más de cuarenta años intentando detectar una transformación de partículas tan rara que se espera que ocurra una vez entre diez mil millones. Ahora han encontrado indicios de ella. Es una noticia bastante buena por sí sola, pero estos días nos ha llegado envuelta en una palabra que parece sacada de una película: «zeptoverso». ¿Qué han encontrado exactamente?

Vamos a empezar por el experimento, que se entiende mejor que algunos titulares. En el Gran Colisionador de Hadrones se hacen chocar protones a enormes velocidades. En esas colisiones se producen otras partículas, muchas de las cuales duran una fracción diminuta de segundo antes de transformarse en otras. Los detectores registran lo que sale de allí y los investigadores intentan reconstruir qué ha ocurrido.

Una de esas partículas es el mesón B neutro, que no es un bar en el que sirvan bebidas sin alcohol, sino una partícula inestable formada por un quark y un antiquark. No hace falta quedarse con el nombre. Para lo que nos interesa, basta con saber que es inestable y que puede desintegrarse de distintas maneras. Los físicos buscaban una muy concreta: que diera lugar a dos partículas llamadas muón y antimuón, parecidas al electrón, aunque más pesadas.

Esta transformación es extraordinariamente infrecuente. Según los cálculos, solo sucede aproximadamente una vez por cada diez mil millones de desintegraciones de esos mesones. Así que el problema no era únicamente fabricar suficientes. También había que reconocer esos pocos casos entre una cantidad enorme de señales que podían confundirse con ellos.

Pues bien, el equipo de LHCb, uno de los grandes experimentos del CERN, anunció el pasado 3 de noviembre que empezaba a distinguir esa señal. Después de décadas de búsqueda, es comprensible que los investigadores estén contentos.

Ahora bien, hay algo que conviene aclarar antes de seguir: lo que han encontrado estaba previsto. No se han topado con una partícula que nadie esperaba ni con un fenómeno que contradiga las leyes de la física. Han conseguido detectar indicios de algo que la teoría decía que debía ocurrir, pero que resultaba muy difícil de observar.

Y aquí alguno estará pensando: si ya sabían lo que iba a pasar, ¿para qué tanto esfuerzo?

Porque una cosa es que nuestras teorías funcionen en las situaciones que ya hemos podido estudiar y otra que sigan haciéndolo cuando conseguimos medir fenómenos cada vez más difíciles. El modelo estándar, que describe las partículas elementales y buena parte de sus interacciones, ha superado muchísimas comprobaciones. Pero sabemos que no lo explica todo. Entre otras cosas, no ofrece una explicación de la materia oscura.

Estas desintegraciones tan raras permiten ponerlo a prueba con especial cuidado. Según explica la propia colaboración LHCb, ciertas partículas todavía desconocidas podrían alterar la frecuencia con la que se producen. Aunque no consiguiéramos fabricar directamente esas partículas nuevas, quizá podríamos reconocer su influencia en los resultados.

Por ejemplo, si los cálculos indican que una transformación debería ocurrir con una frecuencia determinada y el experimento encuentra que sucede bastante más a menudo, tendríamos algo que investigar. Habría que revisar las mediciones, los cálculos y las posibles explicaciones. Si la diferencia se mantuviera, podría ser una pista de que a nuestra descripción de la materia le falta alguna pieza.

Eso es lo que buscan. Pero no es lo que ha sucedido por ahora. El trabajo presentado por los investigadores dice que los resultados concuerdan con lo esperado. La teoría vuelve a salir bastante bien parada. La medición ayuda a descartar o limitar algunas alternativas, que también es una manera de avanzar.

¿Y dónde entra entonces el zeptoverso?

El nombre se utiliza para hablar del ámbito de las distancias extremadamente pequeñas que se pretende investigar. Un zeptómetro es un metro dividido entre un uno seguido de 21 ceros. Para comparar, un átomo típico es aproximadamente cien mil millones de veces mayor. Estamos hablando de escalas que quedan muy lejos de cualquier cosa que podamos imaginar mirando por un microscopio.

La Universidad de Manchester lo presenta como un terreno por explorar, donde podrían encontrarse nuevas partículas o fuerzas. El nombre resulta atractivo, pero no significa que exista otro universo dentro del nuestro. Tampoco han abierto una ventana y fotografiado lo que hay al otro lado. Están estudiando procesos que permiten obtener información sobre lo que sucede a esas escalas.

De hecho, todavía falta confirmar la propia desintegración con la seguridad que se exige en este campo. Los nuevos datos, combinados con los anteriores, ofrecen una señal prometedora, suficiente para hablar de evidencia. Pero aún no alcanza el umbral que se utiliza habitualmente para anunciar un descubrimiento. Harán falta más mediciones.

La prudencia tiene una razón muy concreta. En 2015 ya se habían encontrado indicios de esta misma transformación al combinar resultados de LHCb y otro experimento, CMS. Sin embargo, las actualizaciones posteriores no los confirmaron. Ahora LHCb ha obtenido evidencia por sí solo. Es un avance importante, pero la historia anterior explica por qué los investigadores quieren seguir acumulando datos antes de darlo por cerrado.

Esta vez cuentan con mejores herramientas. La Universidad de Oxford explica que la actualización del detector permite recoger datos a un ritmo hasta cinco veces mayor que antes. También ha mejorado la identificación de las partículas y se utilizan técnicas de aprendizaje automático para separar los casos que interesan del resto. El resultado anunciado incorpora datos de 2024 y 2025, además de los obtenidos en etapas anteriores.

A mí esa parte me parece bastante más interesante que la sugerencia de un universo recién descubierto. Hay décadas de trabajo, instrumentos construidos para reconocer sucesos extraordinariamente escasos y una teoría que podemos comprobar con una precisión cada vez mayor. No es poca cosa.

Pero al llamarlo zeptoverso parece que todo eso se queda corto y que hace falta prometer algo más. De momento, no hemos encontrado otro universo ni una nueva ley de la naturaleza. Hemos conseguido mirar un poco mejor cómo se comporta la materia del que ya tenemos. Y todavía queda mucho por ver.