lunes, 15 de marzo de 2021

Hallan otras cuatro partículas

Detalle del Gran Colisionador que ha descubierto decenas de partículas. Foto CERN


Que estamos hechos de materia y todo lo que vemos, también. Pero ¿qué tipo de materia? Mucha se conoce, pero falta.

En este sentido, científicos del CERN, que operan el Gran Colisionador de Partículas (hadrones) anunciaron el descubrimiento de cuatro nuevas partículas con lo que ahora suman 59 halladas por ese enorme dispositivo desde que comenzaron a chocar protones (partículas que componen el núcleo atómico junto a los neutrones) en 2009. Este es el experimento más costoso hoy en marcha que ha permitido conocer muchísimo sobre las partículas, la materia y el universo en el que estamos.

Fue en el Colisionador que se detectó el bosón de Higgs, que faltaba para completar el modelo estándar de la Física que explica el mundo macro, una partícula que permite que la materia como tal exista y esté usted leyendo esta nota en un ordenador o celular.

La meta del GCH es explorar la estructura de la materia en las distancias más cortas y las energías más altas jamás probadas en laboratorio.

Uno de los mayores problemas es la descripción de la fuerza fuerte que mantiene unido el núcleo compuesto de protones y neutrones y cada uno de ellos compuesto a su vez de quarks, de los cuales hay seis clases: arriba, abajo, encantado, extraño, encima y abajo. Si se desactivara por un segundo la fuerza fuerte toda la materia se desintegraría de inmediato en un caldo de quarks amplios, un estado que existió un pequeño instante al comienzo del universo.

La teoría de la interacción fuerte describe cómo los quarks interactúan a través de la fuerza fuerte intercambiando partículas llamadas gluones, análogos al fotón, partícula de la luz y portadora de la fuerza electromagnética.

Pero la manera como los gluones interactúan con los quarks hace que la fuerza fuerte se comporte diferente al electromagnetismo. Mientras esta fuerza se debilita cuando se separan dos partículas cargadas, la fuerza fuerte se fortalece cuando se halan aparte dos quarks. Por eso los quarks están siempre unidos a partículas llamadas hadrones, hechas de dos o más quarks que incluyen protones y neutrones. Esto a menos que se choquen y separen a grandes velocidades como en el  CERN.

Nunca se ha visto un quark solo. Si se logra separar uno del protón la fuerza será muy fuerte para crear un par quark-antiquark y el nuevo quark irá al protón. Queda un protón y un mesón, una partícula de quark y antiquark. '¿Complicado? No es sencillo, más da una idea de todo lo que se da para que exista la materia como tal, las fuerzas que rigen el mundo macro y el micro.

Esto es solo una parte del mundo de la física de partículas.

Lo que anunció el CERN fue el descubrimiento de cuatro partículas, tetraquarks (dos quarks y dos antiquarks componen uno). Son partículas tales como el protón y el neutrón pero no son fundamentales: los quarks y los electrones son los verdaderos bloques de la materia. 

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