Científicos del LHC y Tevatron anuncian su primer resultado conjunto: una nueva medida más precisa de la masa del quark top

Los científicos de los aceleradores de partículas más potentes del mundo anuncian en la conferencia de Moriond su primer resultado conjunto, la medida más precisa de la masa del quark top, la más pesada de las partículas elementales. Este resultado permitirá realizar estudios sobre la relación entre el top y bosones como la partícula de Higgs o el W, además de refinar predicciones sobre evolución del universo.

Los cuatro experimentos implicados en el resultado: CDF y DZero (Tevatron, izquierda), y ATLAS y CMS (LHC, derecha). / Fermilab

Los científicos de los aceleradores de partículas más potentes del mundo, el ya extinto Tevatron (Fermilab, EE UU) y el LHC (CERN, Suiza), han unido sus fuerzas, combinado sus datos y producido su primer resultado conjunto. Los investigadores de los cuatro experimentos (ATLAS y CMS del LHC, CDF y DZero de Tevatron) anunciaron ayer en el marco de la conferencia internacional de Moriond (Italia) el considerado mejor valor para la masa del quark top.

Los cuatro experimentos reunieron su poder de análisis de datos para llegar al mejor valor para la masa del quark top, estimada ahora en 173,34 ± 0,76 GeV/c². Tevatron y LHC son los únicos experimentos en física de partículas del mundo capaces de producir el quark top, la más pesada de las partículas elementales. La enorme masa del quark top, más de 100 veces la del protón, lo convierte en una de las herramientas más importantes para los físicos en su búsqueda para entender la naturaleza del universo.

La nueva medida de la masa del quark top ayudará a describir sus conexiones cuánticas con los bosones Higgs y W

La nueva medida del valor de la masa del quark top permitirá a los científicos realizar más pruebas con el modelo matemático que describe las conexiones cuánticas entre el quark top, la partícula de Higgs y el portador de la fuerza electrodébil, el bosón W. Los físicos teóricos explorarán cómo este nuevo y más preciso valor cambiará las predicciones sobre la estabilidad del campo de Higgs y sus efectos en la evolución del universo. Además, permitirá a los científicos buscar incoherencias en el Modelo Estándar de Física de Partículas, así como buscar indicios de nueva física.

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Cientificos-del-LHC-y-Tevatron-anuncian-su-primer-resultado-conjunto

Descubren el droleptón, la gotita cuántica

Físicos de Alemania y EE UU han descrito por primera vez un tipo de cuasipartícula formada por un puñado de electrones y huecos. Sus propiedades se asemejan a las de las gotas de los líquidos, por lo que ha sido bautizada como dropletón, nombre derivado de la palabra inglesa droplet, ‘gotita’.

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Dropletones flotando en un mar de plasma. Sus características los asemejan a gotas de líquido. / Brad Baxley

Un equipo de investigadores de la Universidad de Marburgo (Alemania) y el centro JILA (Universidad de Colorado Boulder-NIST) ha descubierto en medios semiconductores una nueva cuasipartícula: el dropleton. El trabajo se publica esta semana en la revista Nature.

Las cuasipartículas son excitaciones cuánticas formadas por partículas más pequeñas que, juntas, actúan como si fueran una sola de comportamiento predecible. Un ejemplo es el excitón, una cuasipartícula integrada por un electrón y un hueco (donde el electrón podría estar pero no está) unidos por fuerzas electrostáticas.

El dropletón es la suma de un pequeño grupo de excitones, es decir, unos pocos fotones y huecos que se condensan durante un instante (25 picosegundos, o una 25 billonésima de segundo) como las gotas de los líquidos.

Sus propiedades y aspecto de ‘gotita’ (droplet, en inglés) han inspirado a los científicos para bautizar a la nueva cuasipartícula como dropletón. En español sería algo así como ‘gotitón’. También tiene una estructura y características cuánticas diferentes a las de otras conocidas.

"Las gotitas de electrones y huecos se conocen en los semiconductores, pero por lo general contienen miles de millones de estos electrones y huecos", explica el físico de JILA Steven Cundiff, uno de los autores. "Aquí estamos hablando de gotitas con aproximadamente cinco electrones y cinco huecos”.

Para crear las nuevas cuasipartículas se han utilizado pulsos de láser ultrarrápidos. Con ellos se ha generado el plasma de electrones y huecos necesario para producir los excitones, de los que después surgen los dropletones.

El tiempo de vida relativamente ‘largo’ de estas cuasipartículas las hace lo suficientemente estables como para facilitar el estudio de interacciones cuánticas entre la luz y la materia. Según los investigadores, su detección será de interés en el campo de la física fundamental.

"Respecto a los beneficios prácticos, nadie se va a crear un aparatito de gotas cuánticas, pero esto tiene beneficios indirectos para mejorar nuestra comprensión sobre cómo interactúan los electrones en diversas situaciones, incluso en dispositivos optoelectrónicos", apunta Cundiff.

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Descubren-el-dropleton-la-gotita-cuantica

¿Cómo funciona el Bosón de Higgs?

¿Todavía no te has enterado de cómo funciona el Bosón de Higgs? En este vídeo se explica de forma clara y con cierto humor qué es el campo de Higgs, cuándo se creó y el experimento que se hace para recrearlo.
http://videos.lainformacion.com/ciencia-y-tecnologia/fisica/tres-minutos-para-entender-el-boson-de-higgs_NUdoQvMmFu8PvDNqZPOUu2/

Nuevo modo de desintegración del bosón de Higgs

Ahora es la primera vez que los científicos han visto claramente que el bosón de Higgs se desintegra también en este tipo de partículas, los fermiones, los 'ladrillos' que componen la materia visible en el Universo (por ejemplo, los electrones y los quarks que componen los protones de un átomo son fermiones). De hecho, los resultados obtenidos por los científicos del experimento ATLAS son compatibles con las predicciones del modelo estándar.

El bosón de Higgs es la partícula descubierta en 2012 por los experimentos ATLAS y CMS del LHC que revela la existencia de un nuevo campo de fuerza en la Naturaleza. También llamado mecanismo de Brout-Englert-Higgs en honor a los físicos que lo propusieron (dos de ellos, Englert y Higgs, galardonados con el Nobel de Física y el Príncipe de Asturias de Investigación).

Este campo de fuerza es responsable del origen de la masa de otras partículas elementales. Sin este mecanismo para generar la masa, la materia que compone todo lo que vemos en el Universo y a nosotros mismos no se hubiera podido formar tal y como la conocemos.

Se sabía que la partícula de Higgs se desintegra en uno de los dos tipos básicos de partículas que existen: los bosones, responsables de las interacciones (fuerzas) que se producen en la naturaleza. El mecanismo de Brout-Englert-Higgs se propuso para explicar el origen de la masa de este tipo de partículas.


Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Primeras-evidencias-de-un-nuevo-modo-de-desintegracion-del-boson-de-Higgs

Quarks entrelazados a través de un agujero de gusano

Seguro que has oído hablar alguna vez de el entrelazamiento cuántico. Fue descubierto por casualidad, como aquel que dice, cuando Einstein, Podolsky y Rosen (EPR) se dispusieron a demostrar lo absurda que podía llegar a ser la mecánica cuántica tal y como la planteaban Bohr, Heisenberg y demás amigos de la mansión Carlsberg. Y, sin embargo, es la característica más sobresaliente de la mecánica cuántica, la que la separa de verdad de la física clásica.

Y también habrás oído hablar de los agujeros de gusano, una especie de atajo en el espaciotiempo (no puedes visualizarlo porque necesitas más de cuatro dimensiones para hacerlo; la imagen que abre esta anotación supone que el espaciotiempo tiene dos dimensiones), y que son lo que permite los viajes intergalácticos en las películas de ciencia ficción en unos tiempos aceptables para la trama. Curiosamente su existencia (teórica) también fue descubierta por Einstein y Rosen y publicada en el mismo año que el artículo EPR, 1935; por ello a los agujeros de gusano se les conoce también como puentes de Einstein-Rosen (ER).

Una de las cosas que tienen en común el entrelazamiento y los agujeros de gusano es que paracen implicar la existencia del viaje más rápido que la luz. Como es sabido, dos partículas entrelazadas separadas por una distancia arbitrariamente grande, es lo que se llama un par EPR, tienen la particularidad de que si se mide una propiedad de una de ellas esto tiene un efecto inmediato en la otra, no importa lo lejos que esté: parece que la información viaja más rápido que la luz, instantáneamente. De forma parecida en un agujero de gusano (un puente ER) que ya hemos mencionado que es un atajo que conecta dos puntos separados del espaciotiempo. En ambos casos la información parece viajar más rápido que la luz, pero no lo hace.

Fuente: http://edocet.naukas.com/2013/11/22/quarks-entrelazados-traves-de-un-agujero-de-gusano/