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El CERN dio un paso más para confirmar una nueva fuerza en física

by notiulti

Todo cambia y nada permanece igual.

Incluso en física.

A principios de este año, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) dio a conocer evidencia nueva y emocionante que insinuaba una nueva fuerza en la física. Ahora, después de meses de deliberación, el colosal colosal de partículas del CERN ha dado un paso más para confirmar este hallazgo histórico mundial, según un estudio reciente compartido en un servidor de preimpresión.

Si bien los nuevos resultados del estudio reciente aún deben completar el proceso de revisión por pares, podríamos estar acercándonos al final del Modelo Estándar tal como lo conocemos. Así que di adiós.

Lo incompleto del modelo estándar

El modelo estándar es, sin lugar a dudas, la teoría científica más exitosa jamás creada, pero también es incompleta. Describe tres de las cuatro fuerzas fundamentales del universo natural: las fuerzas fuerte y débil y la fuerza electromagnética. La gravedad está más allá de los límites del Modelo Estándar, el último de los cuales tampoco ofrece una explicación para la materia oscura que sabemos que domina de manera abrumadora el cosmos. El Modelo Estándar tampoco tiene nada que decir sobre el Big Bang, la explosión inimaginablemente violenta de todo desde un punto infinitamente denso que dio origen al universo.

La mayoría de los físicos están bastante seguros de que más fuerzas cósmicas esperan nuestro descubrimiento, y la investigación en curso de partículas fundamentales llamadas quarks se ha convertido en un medio especialmente atractivo para descubrir nuevas pistas sobre lo que se encuentra más allá del Modelo Estándar. Los quarks de belleza, que a veces se denominan quarks inferiores, son partículas fundamentales que también comprenden otras más grandes. Los quarks vienen en seis tipos, llamado arriba, abajo, encanto, extraño, belleza / pasivo y verdad / cima. Los dos primeros quarks (arriba y abajo) componen neutrones y protones que a su vez sirven como bloques de construcción del núcleo atómico. Por otro lado, los quarks de belleza son inestables y viven una media de aproximadamente 1,5 billonésimas de segundo antes de descomponerse posteriormente en diferentes partículas.

La desintegración en muones es ligeramente menos frecuente que la desintegración en electrones.

Y la forma en que estos quarks de belleza se descomponen puede verse fuertemente afectada por la existencia potencial de otras fuerzas, o partículas, que esperan nuestro descubrimiento. Cuando los quarks de belleza decaen, se transforman en un par de partículas más ligeras, como electrones, a través de la fuerza débil. Y una forma en que una nueva fuerza de la naturaleza podría revelarse a nosotros es a través de un cambio sutil en la frecuencia a la que los quarks de belleza se descomponen en diferentes tipos de partículas. El anterior, Documento de marzo sobre el mismo fenómeno examinó los datos de un experimento del LHCb (la “b” es para “belleza”), que es uno de los cuatro detectores de partículas colosales que registran los resultados de las colisiones de energía extremadamente alta generadas por el LHC.

El artículo de marzo descubrió que los quarks de belleza se estaban descomponiendo en electrones, además de sus primos más pesados, llamados muones, a diferentes ritmos. Esto fue inesperado ya que, según el Modelo Estándar clásico, el muón es casi idéntico al electrón, excepto por ser aproximadamente 200 veces más pesado. Esto significa que, cuando un quark beauty se desintegra en partículas de menor energía, debería hacerlo en electrones o muones a frecuencias similares. Pero los resultados mostraron que la desintegración en un muón se produjo aproximadamente con un 85% de frecuencia con la desintegración en electrones. Este último estudio nos acerca un paso más al descubrimiento de una nueva fuerza de la naturaleza, pero hasta que la posibilidad de error de este fenómeno pase de una probabilidad de uno en 1.000 (“tres sigma”) a una probabilidad de “cinco sigma” de oscilación estadística, estos Los hallazgos seguirán siendo una posibilidad muy prometedora.

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