viernes, 27 de septiembre de 2013

¿Cómo de débil es la fuerza débil?

En un análisis previo de sus datos, la colaboración Q-weak, con base en el Jefferson Lab en Virginia, ha determinado el valor de la carga débil que coincide con lo predicho por la teoría.

Aunque la fuerza débil, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, es más fuerte que la gravedad, y obtuvo su nombre porque es efectiva solo a distancias extremadamente cortas. Si dos partículas están separadas por 0.000000000000001 milímetros, sentirán la fuerza débil. Mucho más lejos de ahí, la potencia de la fuerza cae en picado.

La fuerza débil el principal conductor detrás de la desintegración radioactiva y la razón por la que las estrellas brillan. Dentro de las estrellas como nuestro Sol, los protones y los neutrones se fusionan para formar el deuterio. Las estrellas liberan un exceso de energía de esta reacción mediante la fuerza débil en forma de calor. Esta investigación ofrece la primera medida de la carga débil dentro del protón

Los experimentos previos han estudiado la fuerza en partículas simples incluyendo el electrón. Al contrario que el electrón puntual, los protones están hechos de tres pequeñas partículas llamadas quarks, complicando el experimento.

Si el valor de la carga débil difiere, incluso por muy poco, de lo esperado, sería una evidencia de partículas aún por descubrir influyendo en los resultados. O tal vez podría señalar a los físicos una forma de comprender todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza como una única fuerza en una "gran teoría unificada".

Pero estos resultados iniciales primariamente como una determinación inicial de la carga débil del protón. Con su precisión máxima, la publicación final estará enfocada en implicaciones con respeto al potenciales nuevas físicas.

En el experimento Q-weak del Jefferson Lab, los investigadores bombearon hidrógeno líquido, esencialmente un barril de protones, con un haz de electrones cuyos espines estaban todos alineados. El equipo midió la velocidad a la cual se dispersan estos electrones en ángulos pequeños, y después compararon esto con la medida hecha con la dirección del espin de los electrones invertido.

En un análisis inicial de un pequeño porcentaje de los datos de la colaboración experimental, el equipo de investigadores descubrió que la carga débil del protón coincide con lo predicho por la teoría. Ahora los investigadores analizarán el conjunto completo de datos, ya que este análisis inicial usó solo el 4% de los datos experimentales, por lo que el análisis final aún puede mostrar algunas pequeñas diferencias.

Via Symmetry magazine

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