Más allá del Higgs

En busca del “gluón humeante”

Aunque los experimentos ATLAS y CMS están centrado en la búsqueda del bosón de Higgs, no son los únicos aparatos que se aprovechan de las enormes energías del Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Impactando núcleos de plomo — las partículas de mayor tamaño que puede manejar el LHC — el experimento ALICE creará una bola de fuego de escala cuántica a 100 000 veces la temperatura del núcleo del Sol. Esto recordará un momento que tuvo lugar hace casi 14 mil millones de años, cuando el universo tenía una fracción de segundo de antigüedad y aproximadamente el tamaño de una naranja. Las temperaturas entonces eran tan calientes que toda la materia existía en forma de sus componentes más básicos — minúsculas partículas subatómicas llamadas quarks. Los quarks habitualmente existen sólo en pares o tripletes, fuertemente unidos a otras partículas que son adecuadamente llamados gluones (de “glue”, pegamento). Pero en este primer destello de existencia, los quarks y gluones individuales flotaron casi libremente en la sopa primordial.

”LHC”

Los investigadores de ALICE calcularon que cada colisión frontal en el LHC dispersarán motas de este plasma de quarks-gluones, que se mantendrá durante menos de una billonésima de billonésima de. Y entonces, de acuerdo con la famosa ecuación de Einstein, E=mc2, la enería de la bola de fuego se convertirá en nueva materia, arrojando más de 10 000 partículas a los brazos en espera de los detectores. Analiza estas partículas y sabrás cual es el comportamiento del plasma de quarks-gluones.

Los físicos creen que muchas de las condiciones del universo actual estuvieron congeladas durante aquella primera fracción de segundo. Por ejemplo, una teoría sostiene que cuando la sopa de quarks-gluones se convirtió en materia común, lo hizo tan globalmente que finalmente dio lugar a galaxias y cúmulos de galaxias. A la hora de comer en la cafetería del personal, el teórico John Ellis explica que este idea está desfasada, principalmente debido a que la teoría supone un plasma de quarks-gluones suave, desconectado del gas, pero a principios de este año, físicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven captaron el destello de un plasma de quarks-gluones y descubrieron que se parece mucho más a un líquido denso y viscoso. Si es así, ¿cómo empezaron las galaxias? ALICE puede ayudar a encontrar la respuesta. “Es parecido a la melaza”, dice Ellis, “seguramente los pegotes de melaza se congelarían de forma distinta a como lo harían si fuesen gas. Los resultado de Brookhaven parecen convincentes, pero siempre tienes que buscar una prueba mejor. Lo que de verdad queremos ver es un arma humeante, o en este caso un gluón humeante”.

El experimento del LHCb trata de descubrir por qué el Big Bang no creó simplemente un universo sin nada más que energía. De acuerdo con la teoría estándar de física, el Big Bang debería haber creado una cantidad igual de materia y su némesis, antimateria. Pon juntos a estos dos y explotarán en una segura destrucción mutua, no dejando otra cosa salvo energía. Por tanto, ¿por qué estamos aquí? El experimento LHCb trata de descubrir un giro no detectado anteriormente en las leyes de la física que explicaría cómo sobrevivió suficiente materia para construir las galaxias, estrellas y planetas. La idea es hacer y estudiar una inundación de partículas conocidas como mesones B.

Los mesones B son importante debido a que cuando decaen en otras partículas más comunes, muestran una ligera asimetría: Las versiones de antimateria tienden a decaer más rápidamente en materia que sus inversos. Los experimentos actuales ya han apuntado una característica similar en el decaimiento de otra partícula exótica llamada kaón, y en ciertos tipos de mesones B. El problema es que los tipos de desequilibrio vistos hasta la fecha podrían tenerse en cuenta para sólo para una diez mil millonésima de la materia que hay allí fuera. Con sus energías superaltas, LHCb será capaz de fabricar muchos más mesones B, incluyendo versiones que aún no han sido estudiadas. Cuando estas partículas decaen, podrían mostrar la suficiente diferencia de materia-antimateria para empezar a explicar una de las preguntas más básica de la física, si no de la filosofía: ¿Por qué hay algo en lugar de nada?



Autor: Stephen Cass
Fecha Original: 13 de agosto de 2007
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Comments (0)

  1. “El experimento del LHCb trata de descubrir por qué el Big Bang no creó simplemente un universo sin nada más que energía. De acuerdo con la teoría estándar de física, el Big Bang debería haber creado una cantidad igual de materia y su némesis, antimateria. Pon juntos a estos dos y explotarán en una segura destrucción mutua, no dejando otra cosa salvo energía.”.
    ………………………..

    Supongo que lo que provocó el bing-bang fue un “pequeño” desequilibrio entre materia y antimateria; se aniquilaron mutuamente, pero al haber una proporción mayor de un tipo, lo que quedó de esa aniquilación es el universo que vemos.
    El resto podría estar en forma de “energía oscura”.
    ¿Que fue lo que hizo que hubiera una desproporción entre las dos materias?, esa es otra pregunta; ¿interferencias entre proto-universos?.
    Saludos
    Kelonic

  2. [...] Más allá del Higgswww.cienciakanija.com/2007/08/14/mas-alla-del-higgs/ por mezvan hace pocos segundos [...]

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