Se confirma una nueva estructura similar a una partícula en el LHC

Artículo publicado por Ashley WennersHerron el 15 de noviembre de 2012 en Symmetry Magazine

Científicos del experimento CMS en el CERN han observado una exótica combinación de partículas descubierta previamente en el experimento CDF del Fermilab.

Científicos de un experimento en el Gran Colisionador de Hadrones confirmaron esta semana la existencia de una estructura similar a una partícula, observada por primera vez por el predecesor del LHC, el Tevatron.

LHC © by delaere


Miembros de la colaboración CMS anunciaron el 14 de noviembre de 2012 que habían observado un curioso objeto, conocido como Y(4140), que el experimento CDF detectó en marzo de 2009.

“No sabemos qué es”, dice Vincenzo Chiochia, co-convoncante del grupo de física B para el CMS. “Observamos una estructura que es consistente con los descubrimientos anteriores del Tevatron”.

Hay menos de una posibilidad entre 3,5 millones de que la estructura sea el resultado de una fluctuación estadística—los experimentadores saben que está ahí. Ahora están trabajando para descubrir qué es exactamente. La nueva estructura, observada en colisiones a una energía de 4,1 giga-electronvolts, parece estar compuesta de quarks y antiquarks. De ser así, no obstante, los científicos esperarían que esos quarks y antiquarks encajasen de cierta forma, cosa que no parecen hacer.

Teóricamente, la estructura podría ser una composición híbrida de varias partículas: cuatro quarks ligados débilmente o incluso partículas ligadas por la fuerza nuclear, que mantiene unidos a los protones y neutrones dentro de los átomos. También existe la posibilidad de que sea algo completamente nuevo.

“No sé qué explicación es la correcta”, dice Kai Yi, científico de la Universidad de Iowa que ha trabajado en el análisis de Y(4140) tanto en CMS como en CDF. “Todavía no podemos señalar a algo y decir, sí, es esto”.

Como sucede con cualquier descubrimiento, los científicos están realizando ahora medidas de precisión sobre las propiedades de la estructura. Estas incluyen una medida más precisa de su masa y la forma en que se desintegra, entre otros factores. Todas las medidas deberían completar una descripción más detallada.

Ahora, dice Yi, “tenemos que descubrir qué es con estudios posteriores”.

Esto es algo que solo puede lograrse con más datos por lo que, ¡permanezcan atentos!


Autor: Ashley WennersHerron
Fecha Original: 15 de noviembre de 2012
Enlace Original

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Comments (10)

  1. Fandila

    Sería lo lógico que a mayor energía las combinaciones de elementos fueran mayores. Más masivas y energéticas.
    Es posible que existan esas macroestructuras, que no contradigan las normales, sino que se compongan de ellas. Lo que no sabemos es el tiempo de vida de esas grandes estructuras ni donde pudieran darse de forma natural más estables.
    Tal vez en estructuras galacticas muy masivas y de gran actividad.
    ¿Caminaría el Universo hacia muy grandes estructuras y “elementos” cada vez mayores?

    • reneco

      La segunda ley de la termodinámica dice que no

      • Fandila

        No se a qué te refieres. reneco.
        Seguramente a que la expansión no permite el agrupamiento galáctico. Pero eso depende de la teoría que se tenga en cuenta.
        La perdida de entropía con el tiempo no justifica el que no puedan existir partículas mayores que las standard, según donde o en el futuro. ¿Cual sería el número de elementos límite, para una partícula? Dependerá de las condiciones en que puedan surgir y mantenerse.
        Si vamos a eso tampoco se habrían formado y subsistirían las habituales: protones-neutrones, electrones, fotones… etc
        Recuerdo de no hace mucho una noticia que hablaba de una partícula de cinco elementos conseguida por cientificos japoneses. Eso sí, su tiempo de vida al parecer era sumamente pequeño.
        Quién puede afirmar que en la sopa de quarks de una estrella de quarks no puedan producirse en su transformación grandes partículas a base de tales elementos. Sin embargo su subsistencia estaría supeditada además, a condiciones de alta presión y mantenimiento de energía

        • reneco

          A decir verdad no entiendo algunos aspectos de la entropía pero las predicciones de un universo frío en que los últimos sobrevivientes serían estructuras simples como agujeros negros no apoyarían esta posibilidad de transformación del universo a largo plazo de “grandes estructuras y elementos cada vez mayores”, pienso además que el estado actual del universo es un estado transitorio en el que la entropía no a dejado aún su huella a fondo.

          • Fandila

            Pienso que las transformaciones sucesivas en el interior de la estrellas evolucinan a a elementos cada vez más complejos, aunque en unos porcentajes relativamente menores que los más simples, hidrógeno y helio sobre todo.
            Suponiendo que la hipótesis sea correcta, el surgimiento de estrellas hipermasivas, supondría la ceación de elementos (Partículas) mayores.
            “grandes estructuras y elementos cada vez mayores”, si la densidad de vacío (Ilimitado) no decayera con la expansión. Y no parece ser que lo haga.
            Lo de la pérdida de entropía viene referido a sistemas concretos, no a un sistema ilimitado. Si bien siempre hay pérdidas de entropía, es decir de energía no recuperable para un sistema concreto, sin embargo en un universo ilimitado la creación de masa (Materia normal) a partir de lo infracuantico (Vacío) viene a darse en una proporción equivalente si no mayor cuando todo se expansiona. Es decir la entropía necesaria siempre ocurre, pero según donde la creación material igualaría o superaría a la pérdida entrópica. De no ser así, ese equilibrio se habría perdido ya seguramente y la materia normal casi se habría extinguido.
            Todo son hipótesis. Ni siquiera sabemos cual es a ciencia cierta el parámetro para la densidad del universo en la expansión. En otro orden, también se duda de que el corrimiento al rojo no obedezca al comportamiento de la gravedad, es decir que la velocidad de recesión podría ser constante.

            • reneco

              No comparto la visión de una creación de materia, los elementos complejos que observamos son el producto de la evolución estelar y esta se basa en la formación primigenia del hidrógeno pero este es un combustible que terminaría por agotarse y los elementos complejos terminan por desintegrarse, en cuanto a la entropía, la única manera de perder entropía en un sistema es que este sea un sistema abierto y no me imagino algo afuera del universo como para reducir su entropía, las observaciones actuales apuntan a un universo en expansión cada vez mas frío con agotamiento del combustible estelar que dejaría de crear elementos complejos, aunque el universo esté en expansión lo sigo considerando como sistema cerrado porque no hay nada fuera de el por tanto la entropía solo puede aumentar

              • Fandila

                Pero eso depende de si se considera o no que toda la materia se creó de un golpe, en un big bang único, los primeros elementos se entiende. Aun así el vacío es el remanente de ese hipotético big bang. Solo cambiaría en sus condiciones.
                Que en adelante no se creen elementos y partículas, o que energía de estas se reponga desde el vacío, que todo lo impregna, significaría para el vacío un equilibrio perfecto, una dimensión aparte, y ni siquiera habría un escalonado desde materia normal a energía primera. El vacio (Lleno) no sería sino espacio(¿?).
                Cualquier sistema cerrado solo puede considerarse como tal en lo macro, pero para la consideración del vacío, cualquiera es abierto necesariamente, pues el “vacío” todo lo permea y no puede encerrarse con un sistema, a no ser de forma teórica.
                Los fotones emergen de la espuma cuantica, y son los únicos que podemos constatar como los mínimos de M. normal.
                Los rayos gamma pueden emerger, o al menos así se cree, de la llamada materia oscura.
                Creaciones de pares a partir de fotones, de los rayos gamma. Más abajo de ahí, hoy por hoy no podemos onstatar nada.
                En la creación de materia en las estrellas interviene la energía como es lógico, pero de donde procede la energía para que las reacciones se inicien y se mantengan. De la gravedad en último término, y qué es la gravedad. Si se considera como una acción del vacío el resultado es evidente.
                La creación de masa no se realizaría en cualquier sitio y situación sino cuando las condiciones son propicias. El vacío necesitaría de un “empujón” o interacción de inicicio.
                Incluso la creación en “frío” será posible como el resultado aleatorio del caos, en unos porcentajes determinados o de decantación probabilistica. Superposiciones de onda y colapsos de onda. Y si puede hablarse de partícula masivas, choques probabilisticos cobinatorios.
                La difusión total de universo hacia un ente frío y disperso, aun suponiendolo no podrá ser eternamente, pues yendo hacia atrás, de dónde procedería el supuesto big bang y su concentración infinita.
                La suposición presupone un todo ilimitado e ilimitados universos.
                La visión al uso de la expansión y el futuro del universo proviene de considerar nuestros cosmos como algo localizado y único, pero esta concepción se cae por su propio peso, no hay más que ir más allá de los “orígenes” o considerar que hay más allá de nuestro “espacio”.

  2. OzzyBulla

    ¿Descubierta? ¿Y si es resultado de la colisión y de vuelta a condiciones “normales” (las nuestras) ya no puede existir?

    • Fandila

      En nuestras condiones, las normales, no surgirían, sin embargo que no existirían (Las formadas en otras condiciones) es mucho aventurar, dependerá de su grado de cohesión. La fuerza fuerte es tan desmesurada, que al paso de unas condiciones a las normales no se afectaría lo suficiente para que se deshicieran.
      Pienso que el problema para el número de elementos de las partículas ha de tener relación con el cuanto masa-energía. Pero como definir la masa si depende de tantas cosas: velocidad, frecuencia, densidad medio… Si ello pudiera identificarse podrían formar aquellas partículas que fuesen un múltiplo entero de dicho cuanto. Pese a todo se requeriría de un equilibrio “exacto”.

  3. No se si recordaréis que, en 1995, el CERN anunció la creación de nueve átomos de antihidrógeno en el experimento PS210, liderado por Walter Oelert y Mario Macri, y el Fermilab confirmó el hecho, anunciando poco después la creación a su vez de 100 átomos de antihidrógeno.

    “El 30 noviembre de 2010, físicos de Estados Unidos y Canadá, propusieron una nueva partícula que podría resolver dos importantes misterios de la física moderna: ¿Qué es la materia oscura y por qué hay mucha más materia que antimateria en el universo?

    La aún por descubrir “partícula X”, se espera que decaiga mayormente en materia normal, mientras que su antipartícula se espera que decaiga mayormente en antimateria “oculta”. – y que la materia oscura es, de hecho, antimateria oculta.”

    Como veréis, estas noticias no han dejado de estar siempre en el candelero y sea lo que pueda ser “esa misteriosa” partícula, lo cierto es que, sin los aceleradores aún estaríamos especulando sobre el átomo y de qué está hecha la materia.

    Los mismos científicos del hallazgo lo dicen:

    ““No sé qué explicación es la correcta”, dice Kai Yi, científico de la Universidad de Iowa que ha trabajado en el análisis de Y(4140) tanto en CMS como en CDF. “Todavía no podemos señalar a algo y decir, sí, es esto”

    Así que, habrá que esperar antes de dar una opinión que tenga alguna lógica. Simplemente estamos ante la aparición de un extraño objeto que aún, no se sabe qué pueda ser.

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