Q-Weak - Crédito: Symmetry – Cortesía de la Colaboración Q-Débil
En un análisis inicial de los datos, la
colaboración Q-débil, basado en la investigación del Jefferson Lab en Virginia,
ha determinado el valor de los partidos de carga de fuerza débil que predice la
teoría.
A pesar de que la fuerza débil, una de las cuatro fuerzas fundamentales
de la naturaleza, es más fuerte que la gravedad, obtuvo su nombre debido a que
es efectivo sólo en distancias muy cortas.
Si dos partículas están a 0.000000000000001
milímetros, sienten la fuerza débil. En cambio, si están a mucho más la fuerza
cae en picada.
La fuerza débil es el principal motor detrás
de la desintegración radiactiva y es la razón por la cual las estrellas
brillan. Dentro de las estrellas
como nuestro Sol, los protones y los neutrones se fusionan para formar
deuterio. Las estrellas liberan
el exceso de energía a partir de esta reacción a través de la fuerza débil en
forma de calor.
Esta investigación ofrece la primera medición
de la carga débil dentro del protón.
Experimentos anteriores habían estudiado la
fuerza en las partículas más simples como el electrón. A diferencia del electrón puntual, los
protones están hechos de tres partículas más pequeñas llamadas quarks, lo que
complica el experimento.
Si el valor de la carga débil es diferente,
incluso en una prueba de partículas aún sin descubrir, influyen muy poquito en
los resultados, y es lo que se espera que pudiera ser. O tal vez podría, señalan los físicos,
ir hacia una forma de entender todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza
como una sola fuerza en una "gran teoría unificada".
Sin embargo, "los lectores deben ver este resultado inicial principalmente como
primera determinación de la carga débil del protón", dice el portavoz
de la colaboración y Jefferson Lab el científico Roger Carlini, en un
comunicado de prensa emitido por el Laboratorio Jefferson el martes recien
pasado. "Con su alta precisión, nuestra publicación final se centrará en
las implicaciones con respecto a los posibles nuevos física."
En el experimento Q-débil en el Laboratorio
Jefferson, los investigadores mediante un pummeled líquido de hidrógeno –
utilizaron esencialmente, un barril de
protones-con un haz de electrones cuya giros fueron todos alineados.
El equipo midió la velocidad a la que estos
electrones se dispersaron en ángulos pequeños y, a continuación, compararon una
medición realizada en la dirección de
giro de los electrones invertidos.
Imagen
En un primer análisis de un pequeño porcentaje
de los datos experimentales, el equipo de investigación encontró que la carga
débil del protón coincide lo que predice la teoría.
Carlini dice que el experimento era muy
difícil y sólo posible gracias a un haz altamente controlado del sistema de detección
inteligente, diseñado por el Jefferson
Lab., de electrones polarizados.
Ahora, Carlini comenta que se tendrá que analizar el conjunto de datos en forma completa, debido
a que este análisis inicial utiliza sólo el 4% de los datos experimentales, el
análisis final aún podría mostrar algo un poco diferente.
El artículo titulado “First Determination of
the Weak Charge on the proton” que describe estos fue aceptado para su
publicación en Physical Review Letters; un pre-impresión del Paper se encuentra en la
publicación de Library de Cornell University, arXiv 1307-5275.
Fuente: Cornell University / Symmetry Magazine
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