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

El "eco" del Big Bang

El anuncio de la primera evidencia sobre la inflación cósmica y las ondas gravitatorias cuánticas que surgieron en los inicios del universo ha sido valorado como uno de los grandes descubrimientos del siglo, un hito extraordinario equiparable al del bosón de Higgs.

En el primer instante de la historia del nuestro universo, hace unos 13.800 millones de años, ocurrió algo extraordinario: surgió el espacio-tiempo y se expandió a una velocidad superior a la de luz. Todo sucedió en alrededor de 10-32 segundos, un periodo cortísimo conocido como inflación, marcado por fluctuaciones cuánticas que generaron ondas gravitatorias, la pistola humeante del Big Bang.

Unos 380.000 años más tarde, se enfría el plasma caliente generado por la gran explosión y surge la radiación de fondo de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), que desde entonces se observa de forma uniforme por cualquier parte del cielo que miremos.

La huella que dejaron las ondas gravitatorias primigenias en esta radiación CMB es lo que ha observado ahora el telescopio BICEP2 desde la Antártida.

Enric Verdaguer, catedrático de Física Teórica de la Universidad de Barcelona (UB), explica que lo que realmente se ha medido en la radiación de fondo es el modo B, un tipo de polarización con aspecto rotacional o de rizo muy característico que solo pueden producir las ondas gravitacionales. “Estas son de escalas gigantescas y no se conoce ningún otro mecanismo que las pueda producir que la amplificación que produce inflación”, comenta.

“Nos está diciendo que la inflación, aquella expansión brutal que tuvo lugar prácticamente después del Big Bang, tuvo lugar a energías predichas por teorías de la gran unificación de las fuerzas”, añade otra profesora de la UB, la astrofísica Pilar Ruiz Lapuente, del Instituto de Física Fundamental (CSIC). “Estaríamos viendo huellas de la era de la gravitación cuántica, algo realmente muy emocionante ¿no?”.

La trayectoria de las partículas se puede variar cambiando la geometría del espacio

Un equipo internacional de científicos, con participación de la Universidad de Sevilla, ha demostrado por primera vez que se puede controlar el espín o 'giro' de las partículas por medios geométricos. El avance, que aparece en la revista Nature Communications, se podría aplicar en el desarrollo de nanocircuitos.

El equipo ha demostrado por primera vez la posibilidad de controlar el espín electrónico por medios geométricos.

La revista Nature Communications publica esta semana un estudio donde se demuestra por primera vez "la manipulación controlada e independiente de fases geométricas en electrónica cuántica de  espines". El trabajo es fruto de una colaboración entre el profesor Diego Frustaglia de la Universidad de Sevilla e investigadores de las universidades de Tohoku (Japón) y Regensburg (Alemania).

El espín electrónico (momento magnético intrínseco) de una partícula responde a la presencia de campos magnéticos según dos configuraciones: dinámica (magnitud de los campos) y geométrica (dirección de los campos).

“Normalmente, las fases dinámicas y geométricas están acopladas, esto es, no puede modificarse una sin la otra”, explica Frustaglia, quien considera que con este trabajo se demuestra la “sorprendente” posibilidad de controlar las fases geométricas independientemente de las fases dinámicas gracias a una ingeniosa disposición de  campos múltiples.

“Es como si en vez de cambiar la trayectoria de las partículas mediante la aplicación de una fuerza, modificáramos directamente las propiedades geométricas del espacio en que se mueven”, apunta el científico.

Aplicaciones para procesar la información

Esto resulta de interés tanto desde el punto de vista básico como aplicado, ya que las propiedades geométricas son más estables que las dinámicas. A lo largo del tiempo el espín adquiere una fase cuántica correspondiente en cada caso, dando lugar a fenómenos de interferencia que resultan fundamentales para el desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas de la información, por lo que el estudio puede tener posibles aplicaciones en el desarrollo de nanocircuitos para el procesamiento de información.

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/La-trayectoria-de-las-particulas-se-puede-variar-cambiando-la-geometria-del-espacio