Hace ya alg\u00fan tiempo que os puse aqu\u00ed mismo la primera parte del\u00a0 art\u00edculo publicado en la Revista de F\u00edsica de la RSEF, os pongo el comienzo de aquella primera parte y el final, as\u00ed, recordareis.<\/p>\n
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Un magn\u00edfico art\u00edculo de Don Alberto Ruiz Jimeno, miembro del Grupo de Altas Energ\u00edas del Instituto de F\u00edsica Moderna Universidad de Cantabria y Jefe del Grupo de Altas Energ\u00edas. En \u00e9l nos dice que:<\/p>\n
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Nuevos bariones<\/a> constituidos por tres Quarks, como los protones<\/a>, pero conteniendo el quarks<\/a> b (“belleza”) han sido observado en el experimento CDF del Acelerador del Tevatr\u00f3n de protones<\/a> y antiprotones. Por otra parte (nos dice), se ha observado por primera vez la oscilaci\u00f3n de los mesones<\/a> B, entre materia y antimateria. Dado que el art\u00edculo puede tener un alto inter\u00e9s para ustedes, he cre\u00eddo positivo transcribirlo aqu\u00ed para gozo del personal que, con estos nuevos conocimientos (como me pas\u00f3 a m\u00ed), podr\u00e1n aumentar los suyos.<\/p>\n La f\u00edsica de part\u00edculas elementales tiene por objeto el estudio de los constituyentes m\u00e1s elementales de la materia y de las fuerzas fundamentales que rigen su comportamiento. La din\u00e1mica de estos bloques fundamentales viene formulada por la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica relativista.<\/p>\n Terminaba esta primera parte as\u00ed:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n El Modelo Est\u00e1ndar ha sido comprobado desde su desarrollo formal, a mediados de 1960, y sus par\u00e1metros han sido medidos con extraordinaria precisi\u00f3n, gracias al desarrollo de experimentos muy potentes, entre los que destacan los realizados en el acelerador LEP (“Large Electr\u00f3n Positr\u00f3n”) del CERN (Centro Europeo de F\u00edsica de Part\u00edculas, en Ginebra), durante la \u00faltima d\u00e9cada del siglo XX, y del Tevatr\u00f3n del Laboratorio Fermilab (Chicago, USA), a\u00fan en funcionamiento.<\/p>\n <\/p>\n A continuaci\u00f3n viene una referencia al LHC que, a estas alturas est\u00e1 sobrepasada por conocer todos nosotros lo que pas\u00f3 en su inauguraci\u00f3n y sus primeras pruebas. As\u00ed que, no parece oportuno plasma<\/a>r aqu\u00ed esa referencia que conoceremos de primera mano a medida que se produzcan los nuevos acontecimientos.<\/p>\n Sigue…<\/p>\n Comienza la segunda parte.<\/p>\n \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Obtienen la mejor medida hasta la fecha del Bos\u00f3n W<\/p>\n El experimento CDF (\u201cCollider Detector at Fermilab\u201d) es uno de los experimentos que estaban operando en el acelerador Tevatr\u00f3n, un acelerador de protones<\/a> y antiprotones que circulan en direcci\u00f3n opuesta, a energ\u00edas en centro de masas de casi 2 Tera-electr\u00f3n-voltios (TeV) (1 TeV es, aproximadamente, mil veces la masa de 1 prot\u00f3n<\/a>).<\/p>\n El complejo de aceleradores de Fermilab consta de varias etapas. En primer lugar, un pre-acelerador de tipo Cockcroft-Walton en el que el gas hidr\u00f3geno ionizado negativamente (1 prot\u00f3n<\/a> y dos electrones<\/a>) es acelerado mediante un potencial el\u00e9ctrico, hasta una energ\u00eda de 750 mil electr\u00f3n-voltios (KeV). Despu\u00e9s, un acelerador lineal, el Linac, de 150 metros de longitud, acelera los iones hasta 400 Mega-electr\u00f3n-voltios (MeV). Para ello utiliza un campo el\u00e9ctrico oscilante en cavidades de radiofrecuencia. Adem\u00e1s los agrupa en paquetes compactos.<\/p>\n <\/p>\n \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 <\/p>\n Una hoja de carb\u00f3n elimina los electrones<\/a> y permite el paso de los protones<\/a> hasta el Booster, un acelerador sincrotr\u00f3n circular de 74,5 metros de di\u00e1metro, donde alcanza la energ\u00eda de 8 Giga-electr\u00f3n-voltios (GeV), tras recorrer su circunferencia unas 20000 veces. Tambi\u00e9n utiliza cavidades de radiofrecuencias.<\/p>\n En la siguiente etapa los protones<\/a> entran en el \u201cMain Injector\u201d, un sincrotr\u00f3n circular de 3 Km. de longitud que los acelera hasta 150 GeV mediante sus cavidades de radiofrecuencia… En este anillo, parte de los protones<\/a>, que han alcanzado los 120 GeV, son desviados hasta un blanco de n\u00edquel, donde se producen muchas part\u00edculas, antiprotones entre ellas. Estos son recogidos en un anillo acumulador y transferido al \u201cMain Injector\u201d cuando son suficientemente numerosos, donde alcanzan la energ\u00eda de 150 GeV.<\/p>\n En la \u00faltima etapa, grupos de 36 paquetes de aproximadamente trescientos mil millones de protones<\/a> por cada paquete y otros tantos paquetes de aproximadamente cien mil millones de antiprotones de 150 GeV son transferidos al Tevatr\u00f3n, un anillo circular de 1 Km. de radio, constituido por imanes dipolares superconductores, quadru-polos, sextu-polos y cavidades superconductoras de radiofrecuencia, donde los haces alcanzan la energ\u00eda final de 1 Tera-electr\u00f3n-voltio (TeV) y se cruzan en dos puntos de colisi\u00f3n, , donde est\u00e1n instalados dos experimentos, D0 y CDF.<\/p>\n <\/p>\n \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 El Tevatr\u00f3n es el Acelerador de Hadrones m\u00e1s potente en la actualidad. El LHC ser\u00e1 un orden de magnitud m\u00e1s potente en energ\u00eda y aproximadamente dos \u00f3rdenes de magnitud mayor en luminosidad: la luminosidad es una propiedad de los aceleradores proporcional al n\u00famero de colisiones por unidad de tiempo. La luminosidad instant\u00e1nea correspondiente a una inyecci\u00f3n de haces de part\u00edculas colisionantes en el acelerador van decreciendo con el tiempo hasta que es suficientemente baja como para que valga la pena inyectar nuevos haces; la luminosidad integrada en el tiempo es lo que define la capacidad del acelerador para poder observar suficiente n\u00famero de sucesos de inter\u00e9s, una vez que la energ\u00eda de los haces sea suficiente para que pueda producirse dichos sucesos.<\/p>\n <\/p>\n El experimento CDF es un complejo sistema de detecci\u00f3n constituido, de dentro hacia fuera, por un sistema de detecci\u00f3n de v\u00e9rtices basado en semiconductores de silicio; una c\u00e1mara de barrido para la reconstrucci\u00f3n de las trayectorias de part\u00edculas y medidas de su momento, que mide, asimismo, la ionizaci\u00f3n de las part\u00edculas cargadas; un detector de tiempo de vuelo, para identificaci\u00f3n y medida de la masa; un selenoide superconductor de 5 metros de longitud, que provee de un campo magn\u00e9tico axial de 1,4 Teslas; un calor\u00edmetro electromagn\u00e9tico, seguido de un calor\u00edmetro hadr\u00f3nico, que miden la energ\u00eda de las part\u00edculas que lo atraviesan; y un sistema de c\u00e1maras de muones<\/a> para la identificaci\u00f3n de los mismos.<\/p>\n El experimento posee un sistema de selecci\u00f3n \u201con-line\u201d de los sucesos, altamente eficaz, que incluye, por primera vez en experimentos de colisionadores hadr\u00f3nicos, un sistema de detecci\u00f3n de trazas desplazadas, caracter\u00edsticas en los procesos de desintegraci\u00f3n de hadrones<\/a> quark<\/a> b. De este modo, mesones<\/a> y bariones<\/a> con contenido b pueden separarse, a tiempo de colisi\u00f3n, de sucesos con contenido exclusivo de quarks<\/a> ligeros, tres \u00f3rdenes de magnitud m\u00e1s frecuentes.<\/p>\n \n <\/p>\n \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Imagen cortes\u00eda del Fermilab<\/strong><\/p>\n El detector CDF tiene un tama\u00f1o equivalente a una casa de tres pisos y pesa, aproximadamente, 6000 toneladas. Est\u00e1 colocado en una de las dos zonas de interacci\u00f3n de los haces de protones<\/a> y antiprotones del acelerador Tevatr\u00f3n, del laboratorio Fermilab, que es, el acelerador m\u00e1s potente del mundo.<\/p>\n Oscilaci\u00f3n materia-antimateria<\/strong><\/p>\n Una de las principales actividades del CDF est\u00e1 ligada a la observaci\u00f3n del comportamiento de los hadrones<\/a> en cuya composici\u00f3n hay un quark<\/a> de valencia de tipo b (el quark<\/a> b, \u201cbelleza\u201d es el segundo quark<\/a> m\u00e1s pesado, despu\u00e9s del quark<\/a> t, \u201ccima\u201d, que fue descubierto por la colaboraci\u00f3n CDF en 1995). En particular, la observaci\u00f3n de la oscilaci\u00f3n de los denominados mesones<\/a> B, y el descubrimiento de nuevos bariones<\/a>, predichos por el modelo est\u00e1ndar, han constituido dos de los mayores logros de la Colaboraci\u00f3n cient\u00edfica, hitos muy importantes en el avance del conocimiento de la estructura fundamental de la materia.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Los mesones<\/a> B, est\u00e1n compuestos por un quark<\/a> s y un anti-quark\u00a0 anti-b. En realidad, y debido a la interacci\u00f3n electro-d\u00e9bil, los mesones<\/a> Bs\u00a0<\/sub>comparten, durante su corta vida, la doble esencia Bs<\/sub>, y anti-Bs (mes\u00f3n<\/a> compuesto por un quark<\/a> y un anti-quark anti-s). Este curioso fen\u00f3meno es una consecuencia de las leyes de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica del Modelo Est\u00e1ndar y se denomina \u201coscilaci\u00f3n\u201d. Ciertamente, en este caso, materia y antimateria coexisten en una \u201cdanza sutil\u201d. Solamente en el momento de su producci\u00f3n y de su desintegraci\u00f3n ambas esencias son manifiestas, de modo que en las colisiones de CDF pueden producirse bien mesones<\/a> Bs<\/sub> o anti-Bs<\/sub>, los cuales se desintegran tras poco m\u00e1s de una billon\u00e9sima de segundo en una de las dos esencias. Durante esa corta vida coexisten ambas formas, y la probabilidad de que la desintegraci\u00f3n sea de una u de otra forma viene determinada por una funci\u00f3n oscilatoria muy bien predicha por el Modelo Est\u00e1ndar. La frecuencia de oscilaci\u00f3n es tal que podr\u00edamos decir que los mesones<\/a> Bs oscilan entre part\u00edcula y antipart\u00edcula unas cuatro veces durante su vida, del orden de 3 billones de veces por segundo.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n El proceso consiste en que en el punto de colisi\u00f3n de protones<\/a> y antiprotones se produce un par de quark<\/a> b y anti-b. Estos quarks<\/a> no pueden vivir aislados y se \u201chadronizan\u201d en forma de mesones<\/a> o bariones<\/a>. En algunos casos, el 10% aproximadamente, el hadr\u00f3n<\/a> producido tiene la estructura b anti-s, y es por tanto un anti-Bs<\/sub>. Tambi\u00e9n puede ser un anti-b s, es decir, un Bs<\/sub>.<\/p>\n Si, por ejemplo, el quark<\/a> anti-b se hadroniza como Bs<\/sub>, decimos que se ha producido una se\u00f1al de Bs<\/sub>. En el lado opuesto a la se\u00f1al, el quark<\/a> b se hadroniza de forma diversa. Si analizamos esta parte opuesta a la se\u00f1al, podemos deducir que es debida a un quark<\/a> b y, en consecuencia, en el lado de la se\u00f1al se produjo un quark<\/a> anti-b.<\/p>\n El mes\u00f3n<\/a> Bs<\/sub> producido puede recorrer algunos mil\u00edmetros antes de desintegrarse en otros hadrones<\/a>. Pero durante su corta vida oscila entre las esencias de mes\u00f3n<\/a> Bs<\/sub> y su antipart\u00edcula anti-Bs<\/sub>, compartiendo ambas. Cuando se desintegra en otros hadrones<\/a>, se manifiesta una de las dos esencias, lo que podemos deducir a partir de los productos de desintegraci\u00f3n.<\/p>\n La propiedad por la cual un mes\u00f3n<\/a> Bs<\/sub> y su correspondiente anti-Bs<\/sub> comparten ambas esencias durante su corta vida es debido a la interacci\u00f3n electrod\u00e9bil, por el acoplamiento de los quarks<\/a> con los bosones<\/a> de interacci\u00f3n W (esto se explica bien con los diagramas de Feynman que intervienen en este proceso). En estos acoplamientos interviene el quark<\/a> t. Los par\u00e1metros de acoplo, est\u00e1n relacionados con la probabilidad de que se produzcan los procesos indicados.<\/p>\n La observaci\u00f3n de esta oscilaci\u00f3n de materia-antimateria no es \u00fanica. La primera predicci\u00f3n te\u00f3rica de la existencia de oscilaciones en hadrones<\/a> neutros se realiz\u00f3 hace m\u00e1s de cincuenta a\u00f1os, por Murray Gell-Mann y Abraham Pais. Las primeras propuestas experimentales en mesones<\/a> ligeros, como los Kaones neutros, fueron hechas por el propio A. Pais y Orestes Piccioni, en 1955. Los primeros indicios de la existencia de oscilaciones en mesones<\/a> neutros se obtuvieron, en 1956, por K. Land\u00e9 y sus colaboradores, en el Cosmotr\u00f3n del Laboratorio Nacional de Brookhaven, y fueron definitivamente confirmadas por W.F. Fry y sus colaboradores, en 1956, en el Bevatr\u00f3n del Laboratorio Lawrence Berkeley, en California.<\/p>\n Posteriormente se observ\u00f3 una indicaci\u00f3n de oscilaciones en los mesones<\/a> Bd<\/sub> (estructura anti-Bd<\/sub>), en el experimento UAI del CERN, en 1987, que fueron confirmados muy pronto por los experimentos ARGUS del Laboratorio DESY de Hamburgo y CLEO del laboratorio Cornell, cercano a Nueva York.<\/p>\n Los mesones<\/a> Bd<\/sub> comparten esta cualidad con los mesones<\/a> Bs<\/sub> y su frecuencia de oscilaci\u00f3n ha sido muy bien medida recientemente, con una precisi\u00f3n del 1%, por los experimentos Babar y Belle (respectivamente, en el Stanford Linear Accelerator Center, SLAC, en california, y en el Laboratorio KEK, en Jap\u00f3n). Lo que hace peculiar a los mesones<\/a> Bs es su extraordinaria rapidez de oscilaci\u00f3n, lo que dificulta extraordinariamente su observaci\u00f3n y medida. De hecho, en los \u00faltimos veinte a\u00f1os y gracia a los experimentos del LEP en el CERN, del SLC en el Laboratorio SLAC y del propio CDF, solo pudieron obtenerse l\u00edmites inferiores a la frecuencia de oscilaci\u00f3n.<\/p>\n La selecci\u00f3n de sucesos con producci\u00f3n de mesones<\/a> Bs<\/sub> entre la gran cantidad de sucesos que se produce en CDF, tres \u00f3rdenes de magnitud m\u00e1s copiosos, es ya un gran reto, que CDF resuelve mediante la utilizaci\u00f3n de un procedimiento complejo. Este incluye una selecci\u00f3n \u201con-line\u201d mediante un dispositivo de \u201cdisparo\u201d basado en el hecho de que la vida de los hadrones<\/a> con quark<\/a> b producidos en la colisi\u00f3n de protones<\/a> y antiprotones es tal que, antes de desintegrarse, pueden recorrer en torno a algunos mil\u00edmetros, lo que permite separar espacialmente su v\u00e9rtice de desintegraci\u00f3n del punto de producci\u00f3n. En ello se diferencia del resto de los sucesos t\u00edpicos, en los que no hay v\u00e9rtices secundarios, cercanos al de la colisi\u00f3n de los haces, correspondientes a la desintegraci\u00f3n de part\u00edculas de vida corta. Adem\u00e1s la selecci\u00f3n es muy rigurosa y se realiza mediante algoritmos que utilizan redes neuronales para separar sucesos de inter\u00e9s (se\u00f1al) del resto (ruido).<\/p>\n Una vez hecha la selecci\u00f3n se requiere determinar muy bien si se ha producido como part\u00edcula o antipart\u00edcula y se ha desintegrado como una de ellas, as\u00ed como medir con much\u00edsima precisi\u00f3n el tiempo de vida del hadr\u00f3n<\/a>. Finalmente, un complejo m\u00e9todo de ajuste permite determinar con gran precisi\u00f3n la frecuencia de oscilaci\u00f3n y la probabilidad de que la observaci\u00f3n sea debido a se\u00f1ales reales y no a una mera fluctuaci\u00f3n estad\u00edstica.<\/p>\n <\/p>\n El experimento CDF contiene un sistema de \u201cdisparo\u201d pionero en los experimentos de colisionadores que permiti\u00f3 la selecci\u00f3n \u201conline\u201d, y un sistema de reconstrucci\u00f3n de trazas de part\u00edculas cargadas y v\u00e9rtices de producci\u00f3n y desintegraci\u00f3n, extremadamente impreciso, que permit\u00eda medir el tiempo de vida de los mesones<\/a> Bs<\/sub> o anti-Bs<\/sub> con precisiones un orden de magnitud mejores que el propio tiempo de vida. Asimismo contiene un sistema de identificaci\u00f3n de part\u00edculas cargadas llamado TOF, basado en el tiempo de recorrido de las mismas, desde su producci\u00f3n en el punto de colisi\u00f3n prot\u00f3n<\/a>-antiprot\u00f3n<\/a> hasta su detecci\u00f3n en dicho sistema, que, combinado con la medida de la ionizaci\u00f3n de dichas part\u00edculas en la c\u00e1mara de reconstrucci\u00f3n\u00a0 de trazas, permite medir la masa de las mismas. Esta informaci\u00f3n es muy v\u00e1lida para \u201cetiquetar\u201d el sabor del mes\u00f3n<\/a> (por sabor entendemos que est\u00e9 compuesto de un b o un anti-b).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Los dos experimentos del Tevatr\u00f3n de Fermilab, el propio CDF y D0, anunciaron, a mediados de 2006, la posible existencia de oscilaciones en mesones<\/a> Bs<\/sub>. La colaboraci\u00f3n D0 anunciaba que el mes\u00f3n<\/a> oscilaba con una frecuencia comprendida entre 2,7 y 3,3 billones de veces por segundo, con un nivel de confianza del 90%. Por su lado, CDF anunciaba que la frecuencia de oscilaci\u00f3n estaba entre 2,7 y 2,8 billones de veces por segundo, con un nivel de confianza del 99,8%. Inmediatamente, la colaboraci\u00f3n CDF comenz\u00f3 un estudio sistem\u00e1tico mejorado, incluyendo un n\u00famero mayor de canales de desintegraci\u00f3n, una selecci\u00f3n m\u00e1s eficaz de la se\u00f1al y un rechazo optimizado del ruido de fondo, as\u00ed como un procedimiento de an\u00e1lisis del sabor del quark<\/a> en el punto de producci\u00f3n, que inclu\u00eda tanto las observaciones en el lado opuesto a la producci\u00f3n de la se\u00f1al, como las del lado de la se\u00f1al. De hecho, en colisiones de protones<\/a> y antiprotones del Tevatr\u00f3n se producen pares de quarks<\/a> b anti-b, que se hadronizan en mesones<\/a> o bariones<\/a> con \u201cbelleza\u201d debido a la interacci\u00f3n fuerte nuclear; si uno de los quarks<\/a> se hadroniza en un mes\u00f3n<\/a> Bs o anti Bs, llamamos a este lado \u201cse\u00f1al\u201d y el sabor del otro hadr\u00f3n<\/a> est\u00e1 fijado y puede deducirse de los productos de la desintegraci\u00f3n del lado opuesto. Por otra parte, en el lado de la \u201cse\u00f1al\u201d, el propio mes\u00f3n<\/a> Bs<\/sub> o anti Bs<\/sub> suele venir acompa\u00f1ado de un Ka\u00f3n cargado, siendo el signo de su carga un indicador del sabor de producci\u00f3n en este lado.<\/p>\n <\/p>\n Un amplio equipo de investigadores del CDF, incluidos algunos del IFCA, emprendi\u00f3 la tarea de an\u00e1lisis de este proceso que condujeron finalmente a la observaci\u00f3n y medida precisa de las oscilaciones de mesones<\/a> Bs<\/sub> o anti Bs<\/sub>, resultados que fueron publicados en la revista cient\u00edfica Physical Review Letters, en Diciembre de 2006. El resultado observado, de 2,83 billones de veces por segundo, con error inferior al 1% y un nivel de confianza del 99,999992%, era totalmente concordante con las predicciones del modelo est\u00e1ndar y contrarias a la de algunos modelos extendidos. Una vez m\u00e1s, por lo tanto, el modelo est\u00e1ndar era confirmado por los resultados experimentales.<\/p>\n La frecuencia de oscilaci\u00f3n entre mesones<\/a> Bs<\/sub> y anti-Bs<\/sub> ha sido medida por el experimento CDF de Fermilab, observando que la amplitud de la probabilidad de oscilaci\u00f3n tiene el valor 1 para un fino intervalo de frecuencias y es compatible con cero en el resto. De este modo se ha observado, por primera vez, que los mesones<\/a> Bs<\/sub> y anti-Bs<\/sub> oscilan entre s\u00ed a una frecuencia cercana a los 3 billones de veces por segundo.<\/p>\n Nuevos bariones<\/a>:<\/strong><\/p>\n <\/p>\n \u00b7”Seg\u00fan el telescopio espacial Planck de la ESA, la materia oscura<\/a> es el 26.8% y la materia bari\u00f3nica el 4.9% de la densidad total de energ\u00eda del universo. A\u00fan no sabemos d\u00f3nde se encuentra entre el 30% y el 40% de dicha materia bari\u00f3nica. La hip\u00f3tesis m\u00e1s plausible es que se encuentra en la web c\u00f3smica. Hay indicios a favor (como los del telescopio Planck en 2012), pero a\u00fan no est\u00e1 resuelto el problema de las bariones<\/a> perdidos. Se publica en\u00a0Nature<\/em>\u00a0el \u00faltimo indicio a favor de esta hip\u00f3tesis, gracias a XMM-Newton<\/a>, el telescopio espacial de rayos X<\/a> de la ESA. Todo apunta a que dicha hip\u00f3tesis acabar\u00e1 siendo la respuesta firme al problema, pero a\u00fan queda mucho trabajo observacional para que los indicios acaben en evidencia.\u00b7”<\/p>\n Fuera de contexto extra\u00eddo de La Ciencia de la mula Francis<\/strong><\/p>\n <\/p>\n \n<\/blockquote>\n Otra de las predicciones del modelo est\u00e1ndar, basadas en la simetr\u00eda de las interacciones fuertes es la existencia de nuevos bariones<\/a> con quarks<\/a> b en su estructura din\u00e1mica, denominados bariones<\/a> \u03a3b y \u039eb. Los bariones<\/a> se componen de tres quarks<\/a>, los cuales son de seis tipos o sabores, llamados u, d, s, c, b, t (iniciales inglesas de \u201carriba\u201d, \u201cabajo\u201d, \u201cextra\u00f1o\u201d, \u201cencanto\u201d, \u201cbelleza\u201d y \u201ccima\u201d), Los bariones<\/a> \u03a3b son \u201cparientes\u201d ex\u00f3ticos de los bariones<\/a> que forman los n\u00facleos at\u00f3micos, los nucleones<\/a> prot\u00f3n<\/a> y neutr\u00f3n<\/a>, pues su constituci\u00f3n coincide con aquellos, cuando suplantamos un quark<\/a> d por un quark<\/a> b en el caso del neutr\u00f3n<\/a>. Son unas seis veces m\u00e1s pesados que los nucleones<\/a> y su vida media es muy corta, del orden de una billon\u00e9sima de segundo. Los bariones<\/a> \u039eb se caracterizan porque est\u00e1n constituidos por quarks<\/a> de las tres familias o generaciones. Su masa es algo superior a los anteriores.<\/p>\n Previamente a la observaci\u00f3n de estos bariones<\/a> por el experimento CDF, otros bariones<\/a> m\u00e1s ligeros eran ya conocidos. Pero solo un bari\u00f3n<\/a> con contenido b, el \u039bb\u00b0, hab\u00eda sido ya observado. El experimento CDF busc\u00f3 los nuevos bariones<\/a> a partir de las part\u00edculas precedentes de su desintegraci\u00f3n. La observaci\u00f3n exig\u00eda un an\u00e1lisis muy fino de la masa invariante de dichos productos de desintegraci\u00f3n, tras realizar un complejo filtrado que permitiera destacar la \u201cse\u00f1al\u201d entre varios cientos de billones de sucesos producidos en las colisiones del Tevatr\u00f3n.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Debido a la simetr\u00eda de la interacci\u00f3n nuclear fuerte, los bariones<\/a> forman multipletes que permite su clasificaci\u00f3n y, adem\u00e1s, le da poder predictivo. De hecho, los bariones<\/a> que tienen la estructura de quarks<\/a> ligeros u, d, s han sido descubiertos ya. Los que est\u00e1n formados por dos quarks<\/a> ligeros y un quark<\/a> b a\u00fan no han sido totalmente descubiertos. El experimento CDF ha logrado descubrir tres de ellos, dos de los cuales Sigma-b) est\u00e1n tanto en el estado de spin total J = \u00bd (estado fundamental) como J = 3\/2 (estado excitado). El otro bari\u00f3n<\/a> descubierto\u00a0 (Cascada-b) es el primero observado que contiene quarks<\/a> de las tres familias. Los bariones<\/a> con dos quark<\/a> de tipo b y uno ligero, as\u00ed como los que constan de tres quarks<\/a> b, a\u00fan no han sido descubiertos.<\/p>\n El resultado de CDF fue de unos cien bariones<\/a> \u03a3b+<\/sup> y otros tantos \u03a3b–<\/sup>, en cada caso en dos combinaciones posibles de spin, correspondientes al estado fundamental y un estado excitado. En cuanto a los bariones<\/a> \u039eb–<\/sup>, tambi\u00e9n observados por el experimento D0, solo una veintena de ellos fue seleccionada.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Exactamente eso es lo que predice la teor\u00eda, el Modelo Est\u00e1ndar de las interacciones fuertes entre los quarks<\/a>. Como el quark<\/a> b es mucho m\u00e1s pesado que los otros dos, una aproximaci\u00f3n te\u00f3rica denominada \u201cTeor\u00eda Efectiva de Quarks Pesados\u201d modela el bari\u00f3n<\/a> de modo que el quark<\/a> pesado produce un campo est\u00e1tico de \u201ccolor\u201d que est\u00e1 rodeado por una nube debida a los otros quarks<\/a> ligeros. Las propiedades del bari\u00f3n<\/a> vienen determinadas, esencialmente,\u00a0 por la configuraci\u00f3n del diquark ligero. El experimento CDF corrobora las predicciones del modelo; la observaci\u00f3n de los nuevos bariones<\/a> y la medida de su masa, con precisi\u00f3n del orden del o,o5% ha supuesto un gran avance en la comprensi\u00f3n de los mecanismos de interacci\u00f3n de los hadrones<\/a>. A\u00fan quedan muchos bariones<\/a>, predichos por la teor\u00eda, sin descubrir. Los nuevos bariones<\/a> rellenan algunas de las casillas de la nueva tabla clasificatoria de los hadrones<\/a>.<\/p>\n La teor\u00eda predice la existencia de muchos m\u00e1s bariones<\/a>, por ejemplo, aquellos en cuya estructura se muestra tambi\u00e9n el quark<\/a> c.<\/p>\n Futuros an\u00e1lisis, con mayor estad\u00edstica de sucesos, conducir\u00e1n, eventualmente, a la observaci\u00f3n de nuevos bariones<\/a>.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Los dos analizados en el experimento CDF, para obtener estos resultados, son menos de la mitad de los datos actualmente acumulados y una octava parte, aproximadamente, de los datos que se espera almacenar hasta el final de la toma de datos del experimento, prevista para el a\u00f1o 2010. La investigaci\u00f3n con mayor estad\u00edstica permitir\u00e1 descubrir nuevos bariones<\/a> y medir sus propiedades, as\u00ed como estudiar en mayor profundidad la diferencia de comportamiento entre materia y antimateria. El futuro dir\u00e1 si los resultados se corresponden con las predicciones del Modelo Est\u00e1ndar o si hay indicios de nueva F\u00edsica y, en tal caso, ayudar\u00e1 a definir cu\u00e1l pueda ser la direcci\u00f3n a seguir para continuar profundizando en la estructura \u00edntima de la materia y de sus interacciones fundamentales. Los experimentos del nuevo acelerador LHC del CERN tomar\u00e1n, entonces, el testigo en esta incesante carrera para descubrir los misterios \u00edntimos de la Naturaleza.<\/p>\n <\/p>\n \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Para saber de lo muy peque\u00f1o, se necesitan energ\u00edas muy grandes<\/strong><\/p>\n Por mi cuenta a\u00f1adir\u00e9 que, el alcance de todos estos conocimientos que nos lleva a las entra\u00f1as de la materia, s\u00f3lo son posibles gracias a la F\u00edsica de Altas Energ\u00edas, es decir, para encontrar lo muy peque\u00f1o, necesitamos disponer, de lo muy grande: grandes presupuestos, grandes equipos de cient\u00edficos muy bien cualificados, grandes instalaciones y sofisticadas m\u00e1quinas de las m\u00e1s altas tecnolog\u00edas, y, sobre todo, disponer de enormes energ\u00edas que es el par\u00e1metro que, finalmente, nos permite llegar a lo m\u00e1s profundo.<\/p>\n Tanto es as\u00ed que, la Teor\u00eda de cuerdas no puede ser verificada experimentalmente por no disponer, en estos tiempos, la energ\u00eda necesaria para poder llegar hasta ellas (las cuerdas vibrantes que, seg\u00fan dicen, podr\u00edan ser los componentes \u00faltimos de la materia).<\/p>\n La Ciencia de la F\u00edsica y del experimento sigue avanzando para tratar de “ver” lo que existe m\u00e1s all\u00e1 de los Quarks.<\/p>\n <\/p>\n Emilio Silvera V.<\/strong><\/p>\n<\/p>\n
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![\"227](\"https:\/\/media.gettyimages.com\/id\/615299834\/es\/foto\/technicians-perform-maintenance-on-the-central-section-of-the-collider-detector-at-fermilab.jpg?s=612x612&w=gi&k=20&c=M4R7sYema1bNL89opAji99tBdUa8eONmroHCO_FyLek=\")
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Nuevas pruebas de que los bariones<\/a> perdidos se encuentran en la web c\u00f3smica<\/h1>\n
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LOS CUARKS:
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GELL-MANN Y ZWEIG<\/a><\/div>\n<\/p>\n
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![\"Fermilab](\"https:\/\/lh6.googleusercontent.com\/proxy\/H09AhgpiT5Zy6C8j4f9z7i1ADw-jBAKBkiKlA15XXrs3gXeGdcZRPnYNT9nWelYi8QEARFMRxB5wpj4Vp60zqRg41bKwbuROMyNgxb9cA87s9HliQmBuNA\")
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