Fue el resultado de un proceso llamado Snowmass, que se llevó a cabo a lo largo de nueve meses entre el 2012 y el 2013, donde más de un millar de físicos de partículas analizaron las cuestiones científicas más urgentes del campo. Aquí las ocho cuestiones en esta rama de la ciencia que continuarán surgiendo en las investigaciones no sólo en este próximo año, aunque se espera que los científicos logren resolver algunas de ellas en el 2014.

1. Higgs: ¿Por qué es diferente? ¿Hay más partículas similares?

Se piensa que el bosón de Higgs jugó un importante papel en la generación de la materia en el Universo y puede hasta estar relacionado con la materia oscura. De hecho, entenderlo mejor nos puede dar una idea de cómo el universo se infló hasta llegar a su tamaño actual.

2. Neutrinos: ¿Cómo encajan en nuestra comprensión de la naturaleza?

Hoy por hoy, son las más misteriosas entre todas las partículas conocidas. Su interacción es débil, tanto así que miles de millones de neutrinos atraviesan nuestros cuerpos cada segundo sin dejar rastro alguno. ¿Es su propia antipartícula?, ¿se adaptan a los patrones de la materia común o serán la entrada a nuevos fenómenos?

3. Materia oscura: ¿La conforman partículas aún no descubiertas?

¿Qué es esta materia oscura? Por el momento, resultados de investigaciones apuntan a la presencia de una materia oscura no bariónica en los cúmulos de galaxias. Distintos investigadores tienen ideas exóticas sobre qué tipo de partículas puede constituirla pero aún no hay evidencias.

4. Fuerzas: ¿Son manifestaciones de una sola unificada?

Hoy conocemos cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza. Sin embargo, el conocido Modelo Estándar de la Física sólo incluye tres de ellas dejando afuera la gravedad. En la actualidad, muchos investigadores intentan crear una teoría que una estas cuatro fuerzas en un campo unificado; y no sólo las fuerzas, las partículas también deben ser integradas.

5. Dimensiones: ¿Hay más de ellas en el espacio-tiempo?

El estudio de la extraña gravedad lleva a los teóricos de las cuerdas a incluir más dimensiones, combinando la gravedad con las otras tres fuerzas en un mundo complejo de once dimensiones. Puede que nunca vemos esas dimensiones directamente aunque a lo mejor podamos detectar indicios de su existencia.

6. Antimateria: ¿Por qué está el universo compuesto sólo de materia?

Asimetría. Resultado de la lucha entre la materia y la antimateria. ¿Qué pasó con la antimateria? Pues no hay mucha, es decir, algo debe haber pasado para inclinar la balanza. Uno de los mayores desafíos de la física es averiguar por qué vemos una asimetría entre materia y antimateria.

7. Expansión: ¿Por qué se acelera?

El universo no sólo se expande sino que esa expansión se acelera y va cada vez más rápido. Pero ¿qué es lo que acelera esta expansión? La respuesta comienza y termina con la energía oscura. Sin embargo, los científicos tienen muy poca idea de lo que es.

8. Energía oscura: ¿Qué es?

La verdad es que no se sabe. La mecánica cuántica permite que la energía y la materia aparezcan de la nada, aunque sólo sea por un brevísimo instante. Podría ser que la energía oscura crea una nueva fuerza fundamental en el universo, algo que sólo comienza a mostrar un efecto cuando el universo alcanza un determinado tamaño. La fuerza incluso podría ser temporal, haciendo que el universo se acelere.

Lea más en la edición número 21 de la revista Órbitas Científicas.
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