puede sufrir reacciones explosivas de fusión
Nuevo descubrimiento sugiere que Quarks puede sufrir reacciones explosivas de fusión. Crédito de la imagen: Daniel Dominguez/CERN
Por Ryan F. Mandelbaum, para Gizmodo Noviembre 2 de 2017
Nuestro Sol está impulsado por un fenómeno fundamental por el cual los átomos se combinan para liberar enormes cantidades de energía. Pero los átomos pueden no ser las únicas cosas que participan en esta reacción explosiva.
Investigadores del experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones descubrieron recientemente una nueva partícula cuyas partes constituyentes requerían mucha energía para unirse. Pero otro equipo descubrió que podría existir una reacción de fusión entre un par de quarks para producir esta partícula y otros, liberando energía. Tienen algunas ideas sobre cómo buscar esa reacción, pero no, no verán bombas de quark pronto.
"Las vidas muy cortas del fondo pesado y los quarks de encanto excluyen cualquier aplicación práctica de tales reacciones", escriben los investigadores en el estudio publicado ayer en Nature.
Como recordarán de la clase de física, existen seis tipos de quarks: el arriba y el abajo que componen casi todo lo que puede ver y luego otros cuatro mucho más raros y mucho más pesados. En el quid de esta nueva investigación se encuentra una disposición de quarks recientemente descubierta llamada partícula Ξcc ++, también conocida como "xi doblemente cargada, doblemente encantada".
Este xi doblemente cargada y doblemente encantada tiene un quark up y dos de los pesados quarks de charm. Se necesita una cantidad comparativamente grande de energía para unir estos quarks de encanto, después de lo cual se libera la energía sobrante. Esa energía liberada estaría a la par con la de las reacciones nucleares que producen la energía de nuestro Sol. Es una cantidad relativamente pequeña en las reacciones individuales, menos que la cantidad de energía requerida para transmitir un solo bit de datos, pero mucho dado que ocurre en una partícula subatómica.
Las reacciones de fusión basadas en el quark inferior más pesado, es decir, si la partícula resultante realmente existe, podría liberar diez veces más energía que esta partícula xi, escriben los autores. Pero sería difícil producir este tipo de reacción. Las partículas que contienen el fondo que conocemos solo se quedan por una pequeña fracción de segundo, viajando en algún lugar entre dos y 22 milímetros en el experimento LHCb del CERN. Luego, pierden energía y se convierten en otras partículas, como un meteorito que se fragmenta en la atmósfera de la Tierra.
Podría ser posible estudiar estas reacciones de fusión de quark colisionando átomos pesados, como los haces de plomo (despojados de sus electrones) que a veces colisionaron en el LHC, escriben los autores.
Hay otras implicaciones emocionantes aparte de cualquier sueño loco de ciencia ficción que pueda provocar la "fusión del quark". La alta energía de enlace significa que tal vez existan átomos exóticos que contengan quarks de hechizo o de fondo en lugar de quarks justo abajo, escribe Gerald A. Miller, físico de la Universidad de Washington en Seattle, en Nature News & Views. O tal vez hay alguna explicación para la verdadera identidad de la materia oscura atada en algún lugar allí.
Quién sabe. Esto es física. Cosas extrañas suceden en todo el universo, incluso aquí en la Tierra.
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Nuevo descubrimiento sugiere que Quarks puede sufrir reacciones explosivas de fusión. Crédito de la imagen: Daniel Dominguez/CERN
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Nuestro Sol está impulsado por un fenómeno fundamental por el cual los átomos se combinan para liberar enormes cantidades de energía. Pero los átomos pueden no ser las únicas cosas que participan en esta reacción explosiva.
Investigadores del experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones descubrieron recientemente una nueva partícula cuyas partes constituyentes requerían mucha energía para unirse. Pero otro equipo descubrió que podría existir una reacción de fusión entre un par de quarks para producir esta partícula y otros, liberando energía. Tienen algunas ideas sobre cómo buscar esa reacción, pero no, no verán bombas de quark pronto.
"Las vidas muy cortas del fondo pesado y los quarks de encanto excluyen cualquier aplicación práctica de tales reacciones", escriben los investigadores en el estudio publicado ayer en Nature.
Como recordarán de la clase de física, existen seis tipos de quarks: el arriba y el abajo que componen casi todo lo que puede ver y luego otros cuatro mucho más raros y mucho más pesados. En el quid de esta nueva investigación se encuentra una disposición de quarks recientemente descubierta llamada partícula Ξcc ++, también conocida como "xi doblemente cargada, doblemente encantada".
Este xi doblemente cargada y doblemente encantada tiene un quark up y dos de los pesados quarks de charm. Se necesita una cantidad comparativamente grande de energía para unir estos quarks de encanto, después de lo cual se libera la energía sobrante. Esa energía liberada estaría a la par con la de las reacciones nucleares que producen la energía de nuestro Sol. Es una cantidad relativamente pequeña en las reacciones individuales, menos que la cantidad de energía requerida para transmitir un solo bit de datos, pero mucho dado que ocurre en una partícula subatómica.
Las reacciones de fusión basadas en el quark inferior más pesado, es decir, si la partícula resultante realmente existe, podría liberar diez veces más energía que esta partícula xi, escriben los autores. Pero sería difícil producir este tipo de reacción. Las partículas que contienen el fondo que conocemos solo se quedan por una pequeña fracción de segundo, viajando en algún lugar entre dos y 22 milímetros en el experimento LHCb del CERN. Luego, pierden energía y se convierten en otras partículas, como un meteorito que se fragmenta en la atmósfera de la Tierra.
Podría ser posible estudiar estas reacciones de fusión de quark colisionando átomos pesados, como los haces de plomo (despojados de sus electrones) que a veces colisionaron en el LHC, escriben los autores.
Hay otras implicaciones emocionantes aparte de cualquier sueño loco de ciencia ficción que pueda provocar la "fusión del quark". La alta energía de enlace significa que tal vez existan átomos exóticos que contengan quarks de hechizo o de fondo en lugar de quarks justo abajo, escribe Gerald A. Miller, físico de la Universidad de Washington en Seattle, en Nature News & Views. O tal vez hay alguna explicación para la verdadera identidad de la materia oscura atada en algún lugar allí.
Quién sabe. Esto es física. Cosas extrañas suceden en todo el universo, incluso aquí en la Tierra.
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