Una simetría de dimensión infinita (E10) abre la posibilidad de una nueva Física

La supergravedad N=8 que daba cuenta de los seis tipos de quarks y los seis tipos de leptones observados en la naturaleza adolecía, sin embargo, del problema de las cargas eléctricas de quarks y leptones que resultaban desplazadas 1/6 con respecto a las observadas en la naturaleza (Modelo Estándar): el electrón tenía una carga de -5/6, en vez de -1; el neutrino 1/6 en lugar de 0; etcétera. Este problema fue observado por primera vez por Murray Gell-Mann hace más de 30 años, y no se resolvió hasta 2015, cuando los profesores Krzysztof Meissner y Hermann Nicolai presentaron el mecanismo respectivo para modificar la simetría U(1).

Después de realizar este ajuste, obtuvieron una estructura con las simetrías U(1) y U(3) conocidas del Modelo Estándar. El enfoque demostró ser muy diferente de todos los otros intentos de generalizar las simetrías del Modelo Estándar. Pero faltaba agregar el grupo SU(2), responsable de la fuerza nuclear débil.

Pues bien, en opinión de los teóricos anteriormente citados, SU(2) es solo una aproximación para energías tanto altas como bajas, de ahí los infructuosos intentos de encontrar nuevas partículas basadas en la violación de la simetría SU(2) a bajas energías.

Tanto el mecanismo de conciliación de cargas eléctricas de las partículas, como la mejora que incorpora la fuerza débil, demostraron pertenecer a un grupo de simetría conocido como E10. Resulta que E10 es un grupo infinito, muy poco estudiado incluso en el sentido puramente matemático (estaríamos ante una simetría de dimensión infinita).

Así que la simetría adecuada para una nueva teoría de unificación que incluye la gravedad en la descripción, sería el asombroso grupo de simetría E10.

Aunque la dinámica aún no se comprende, el esquema propuesto por los profesores Meissner y Nicolai hace predicciones específicas. Mantiene el número de fermiones de 1/2 como en el Modelo Estándar, pero por otro lado sugiere la existencia de nuevas partículas con propiedades muy inusuales, y como al menos algunas de ellas podrían estar presentes en nuestro entorno inmediato, su detección debería estar dentro de las posibilidades de los equipos de detección modernos.

El trabajo ha sido publicado en Physical Review Letters.

Referencia de la noticia: Phys.org.

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