jueves, 19 de septiembre de 2013

¿ES TAN DÉBIL LA FUERZA DÉBIL?

Q-Weak - Crédito: Symmetry – Cortesía de la Colaboración Q-Débil

En un análisis inicial de los datos, la colaboración Q-débil, basado en la investigación del Jefferson Lab en Virginia, ha determinado el valor de los partidos de carga de fuerza débil que predice la teoría.
A pesar de que  la fuerza débil, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, es más fuerte que la gravedad, obtuvo su nombre debido a que es efectivo sólo en distancias muy cortas.
Si dos partículas están a 0.000000000000001 milímetros, sienten la fuerza débil. En cambio, si están a mucho más la fuerza cae en picada.
La fuerza débil es el principal motor detrás de la desintegración radiactiva y es la razón por la cual las estrellas brillan. Dentro de las estrellas como nuestro Sol, los protones y los neutrones se fusionan para formar deuterio. Las estrellas liberan el exceso de energía a partir de esta reacción a través de la fuerza débil en forma de calor.
Esta investigación ofrece la primera medición de la carga débil dentro del protón.
Experimentos anteriores habían estudiado la fuerza en las partículas más simples como el electrón. A diferencia del electrón puntual, los protones están hechos de tres partículas más pequeñas llamadas quarks, lo que complica el experimento.
Si el valor de la carga débil es diferente, incluso en una prueba de partículas aún sin descubrir, influyen muy poquito en los resultados, y es lo que se espera que pudiera ser. O tal vez podría, señalan los físicos, ir hacia una forma de entender todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza como una sola fuerza en una "gran teoría unificada".
Sin embargo, "los lectores deben ver este resultado inicial principalmente como primera determinación de la carga débil del protón", dice el portavoz de la colaboración y Jefferson Lab el científico Roger Carlini, en un comunicado de prensa emitido por el Laboratorio Jefferson el martes recien pasado. "Con su alta precisión, nuestra publicación final se centrará en las implicaciones con respecto a los posibles nuevos física."
En el experimento Q-débil en el Laboratorio Jefferson, los investigadores mediante un pummeled líquido de hidrógeno – utilizaron  esencialmente, un barril de protones-con un haz de electrones cuya giros fueron todos alineados.
El equipo midió la velocidad a la que estos electrones se dispersaron en ángulos pequeños y, a continuación, compararon una medición realizada en  la dirección de giro de los electrones invertidos.
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En un primer análisis de un pequeño porcentaje de los datos experimentales, el equipo de investigación encontró que la carga débil del protón coincide lo que predice la teoría.
Carlini dice que el experimento era muy difícil y sólo posible gracias a un haz altamente controlado del sistema de detección inteligente, diseñado por el  Jefferson Lab., de electrones polarizados.
Ahora, Carlini comenta que se tendrá que  analizar  el conjunto de datos en forma completa, debido a que este análisis inicial utiliza sólo el 4% de los datos experimentales, el análisis final aún podría mostrar algo un poco diferente.
El artículo titulado “First Determination of the Weak Charge on the proton” que describe estos fue aceptado para su publicación en Physical Review Letters;  un pre-impresión del Paper se encuentra en la publicación de Library de Cornell University, arXiv 1307-5275.

Fuente: Cornell University / Symmetry Magazine