?Hay una quinta fuerza de la naturaleza?

Todos, aunque no tengamos ni idea de f¨ªsica, hemos experimentado los efectos de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. La gravedad nos pega al suelo, la interacci¨®n nuclear fuerte se rompe a base de bombardeos con neutrones para producir energ¨ªa en las centrales at¨®micas, la radiaci¨®n electromagn¨¦tica que generan el Sol o las bombillas nos ilumina y la interacci¨®n nuclear d¨¦bil, quiz¨¢ la m¨¢s esot¨¦rica, produce nuevos elementos y permite, por ejemplo, la dataci¨®n por carbono 14.

Con estos antecedentes, cuando desde principios de este a?o comenz¨® a hablarse del posible descubrimiento de una quinta fuerza, muchos trataron de imaginar un fen¨®meno parecido que se nos hubiese podido escapar. Sin embargo, a¨²n queda mucho para poder confirmar el hallazgo y los efectos de esa quinta fuerza no ser¨ªan tan evidentes como los de las cuatro anteriores.

Varios experimentos en todo el mundo podr¨ªan confirmar o descartar la existencia de esta quinta fuerza

Si al final tiene ¨¦xito y no queda aplastada por nuevos datos que la refuten, la historia de esta revoluci¨®n comenzar¨¢ a contarse en Hungr¨ªa. All¨ª, en el Instituto para la Investigaci¨®n Nuclear de la Academia H¨²ngara de ciencias en Debrecen, Attila Krasznahorkay y su equipo observaron un fen¨®meno extra?o en un experimento dise?ado para buscar ¡°fotones oscuros¡±, un tipo de part¨ªculas que ayudar¨ªan a entender qu¨¦ es la materia oscura. En su b¨²squeda, disparaban protones a unas dianas de litio, generando n¨²cleos de berilio 8, un elemento inestable que, por efecto de la fuerza nuclear d¨¦bil, se desintegraba produciendo electrones y positrones.

Buscando entre las part¨ªculas producidas en esos choques, encontraron una anomal¨ªa que solo eran capaces de explicar si existiese una part¨ªcula a¨²n desconocida. Se tratar¨ªa de un bos¨®n ligero, solo 34 veces m¨¢s pesado que un electr¨®n, algo que permitir¨ªa su detecci¨®n sin una m¨¢quina descomunal como el LHC, necesaria para generar bosones pesados como el higgs. Eso har¨ªa asequible para muchos grupos del mundo el estudio de ese rango energ¨¦tico en busca de la nueva part¨ªcula, pero tambi¨¦n plantea la cuesti¨®n de por qu¨¦ no se ha encontrado antes.

El trabajo h¨²ngaro gan¨® relevancia internacional cuando un grupo de f¨ªsicos te¨®ricos de la Universidad de California en Irvine liderado por Jonathan Feng tom¨® sus datos y trat¨® de explicar su significado en un reciente art¨ªculo publicado en la revista Physical Review Letters. Seg¨²n ellos, no se tratar¨ªa de un fot¨®n oscuro, sino de un bos¨®n. El motivo por el que no se habr¨ªa encontrado hasta ahora, pese a que hay aceleradores capaces de generar part¨ªculas de esa masa desde los a?os cincuenta, es que no interactuar¨ªa con protones, y solo se relacionar¨ªa con electrones y fotones de una forma d¨¦bil. Ahora que otros grupos saben d¨®nde buscar, podr¨¢n dedicar sus experimentos a la b¨²squeda de nuevos datos que confirmen o descarten la existencia del bos¨®n X.

La nueva part¨ªcula podr¨ªa servir para elaborar una teor¨ªa unificada que explicase todas las fuerzas conocidas

¡°Con los experimentos que hay en marcha y los que est¨¢n a punto de arrancar, se podr¨¢ comprobar en uno o dos a?os si esa part¨ªcula existe¡±, se?ala Eduard Mass¨®, catedr¨¢tico de F¨ªsica Te¨®rica en la Universidad Aut¨®noma de Barcelona. No obstante, Mass¨® recuerda que la experiencia muestra que a veces hay se?ales de f¨ªsica ex¨®tica que al final son efectos de los propios experimentos que no se han interpretado bien. Sobre la posibilidad real de que la se?al observada por el equipo h¨²ngaro se confirme como el indicio de esa nueva fuerza de la naturaleza, otro f¨ªsico responde con humor: ¡°Hay rumores sobre la existencia de un templo oculto en las profundidades del Himalaya, dedicado ¨²nicamente a servir de mausoleo a las quintas fuerzas difuntas¡±.

El escepticismo sobre los resultados del grupo h¨²ngaro se alimenta adem¨¢s por dos anuncios previos que acabaron en nada. Seg¨²n contaba a la revista Quanta el investigador de la Universidad del Estado de M¨ªchigan (EE. UU.) Oscar Naviliat Cuncic, en 2008 afirmaron haber descubierto un bos¨®n de 12 megaelectronvoltios y en 2012 otro de 13,5. Ambos hallazgos desaparecieron cuando se obtuvieron nuevos datos con mejores detectores.

Lo que pasar¨ªa si se encuentra

A la espera de que la comunidad cient¨ªfica averig¨¹e si el bos¨®n X es o no una realidad, Mass¨® adelanta qu¨¦ significar¨ªa esa quinta fuerza que, en principio, no tendr¨ªa una influencia tan evidente en nuestra vida como las cuatro que conocemos hasta ahora. ¡°En el nivel m¨¢s entusiasta, encontrar esta part¨ªcula que se acopla de una forma tan precisa y tan especial a las otras part¨ªculas, supondr¨ªa una revoluci¨®n. Ser¨ªa la punta del iceberg de una nueva f¨ªsica, porque existe la posibilidad de que la materia oscura tenga interacciones m¨¢s all¨¢ de las gravitacionales, que no nos dan mucha informaci¨®n sobre esas part¨ªculas¡±, indica. ¡°Muchos experimentos para buscar la materia oscura no han dado los resultados esperados y es posible que sea algo muy diferente de lo que se hab¨ªa supuesto. Es posible que sean part¨ªculas de lo que a veces se llama un mundo shadow [de sombra] que contactar¨ªa con el nuestro a trav¨¦s de unas interacciones mediadas por esa quinta fuerza, que ser¨ªa como un puente entre nuestro mundo y el de la materia oscura¡±, plantea.

En un segundo escenario, es posible que ¡°esta quinta fuerza no tenga consecuencias para nuestra vida¡±, apunta Mass¨®. Sin embargo, podr¨ªa servir para acercarse a una teor¨ªa que unifique las cuatro grandes fuerzas, algo a lo que Einstein dedic¨® los ¨²ltimos a?os de su vida. Aunque en los a?os sesenta se vio que a altas energ¨ªas las fuerzas electromagn¨¦tica y nuclear d¨¦bil se podr¨ªan explicar como una sola, los esfuerzos para hacer lo mismo con el resto no han tenido ¨¦xito. Quiz¨¢ este nuevo bos¨®n podr¨ªa servir para lograr lo que no consigui¨® el descubridor de la Relatividad.