Experimento del CERN pesa antimateria con una precisión sin precedentes

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Artículo publicado el 28 de julio de 2011 en la web del CERN

En un artículo publicado en la revista Nature, el experimento japonés-europeo ASACUSA del CERN informó de una nueva medida de la masa del antiprotón con una precisión de aproximadamente una parte en mil millones. Las medidas de precisión de la masa del antiprotón son una forma importante de investigar la aparente preferencia de la naturaleza de la materia sobre la antimateria.

“Éste es un resultado muy satisfactorio”, dice Masaki Hori, líder del proyecto en la colaboración ASACUSA. “Significa que nuestra medida de la masa relativa del antiprotón en relación al electrón es ahora casi tan precisa como la del protón”.

Experimento ASACUSA © Crédito: CERN


Los protones comunes constituyen aproximadamente la mitad del mundo que nos rodea, incluyéndonos a nosotros. Con tantos protones alrededor, sería natural asumir que la masa del protón debería ser medible con una mayor precisión que la de los antiprotones. Tras los resultados de hoy, esto sigue siendo cierto, pero por poco. En futuros experimentos, ASACUSA espera mejorar la precisión de la medida de la masa del antiprotón a mucho más que la del protón. Cualquier diferencia entre la masa de protones y antiprotones sería señal de una nueva física, indicando que las leyes de la naturaleza podrían ser diferentes para materia y antimateria.

Para hacer estas medidas de los antiprotones, primero se atrapan dentro de átomos de helio, donde pueden se les puede “hacer cosquillas” con un haz láser. La frecuencia del láser se ajusta hasta que provoca que los antiprotones den un salto cuántico dentro de los átomos, y a partir de esta frecuencia se puede calcular la masa del antiprotón.  Sin embargo, una fuente importante de imprecisión procede del hecho de que los átomos no dejan de moverse, por lo que ese movimiento respecto al láser hace que se experimenten ligeras diferencias en las frecuencias.  Un efecto similar es lo que provoca que la sirena de una ambulancia que se acerca cambie aparentemente su tono cuando pasa junto a ti por la calle. En sus medidas previas en 2006, el equipo de ASACUSA usó sólo un haz láser, y la precisión conseguible estaba dominada por este efecto. Esta vez usaron dos haces moviéndose en direcciones opuestas, cancelándose en parte el movimiento para los dos haces, dando como resultado una precisión cuatro veces mejor.

“Imagina medir el peso de la torre Eiffel”, dice Hori. “La precisión que hemos logrado es aproximadamente equivalente a hacer esa medida con un margen de error de menos del peso de un gorrión situado en su cima. La próxima vez será la de una pluma”.


Fecha Original: 28 de julio de 2011
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