En marzo de 2024. El experimento CMS se sorprendió por el mundo científico con la observación de una entidad inalcanzable y exótica: toponyium, forma efímera y extrema de la materia. Poco después, el segundo experimento del mismo centro, Atlas, confirmó el hallazgo.
¿Por qué este descubrimiento es tan impresionante? ¿Qué es especialmente para Toponyium y por qué fue esto imposible al descubrir?
Topónimo, Al Detalle
El topónimo no es una partícula como las que estamos acostumbrados a imaginar. Es una resonancia cuántica, es decir, un país muy corto y de transición que aparece cuando Kvark "VRH" y su "antitop" anticértico.
Toponyy tiene tres propiedades que lo hacen absolutamente único. Su vida promedio es la más pequeña conocida: 2.3 x 10 m2 de un segundo. Así que escrito, el número puede no impresionar mucho, pero si lo escribimos como 0.00 ... tendríamos hasta 24 cero después del punto decimal. Entonces, más que un discurso en la partícula, en este caso es más apropiado que el toponyium se refiera a la resonancia.
Además de su vida de Ultrabrew, Toponyium es extremadamente masivo, 370 veces pesado de protones. Su tamaño también supera los registros: se estima en solo 1.5 x 10 cuadrados, aproximadamente 60 veces menos que protón. Entonces, estamos hablando de la instalación más pequeña conocida (excluyendo de la lista de partículas básicas que creen que son con precisión, con dimensión cero).
¿Por qué creía que era imposible ver?
Para comprender el desafío, debe hablar sobre la parte superior del cuarzo, el Ingrredius básico de los topónimos. Este es el quark más difícil conocido (184 veces pesado de protones), descubierto en 1995. En Tevatron Accelerator, ubicado cerca de Chicago.
Las partículas tan duras como este quark solo pueden ocurrir en aceleradores de alto egergio, como una gran colabra de hadrones (LHC) que opera en el CERN, cerca de Ginebra. Pero su existencia desapareció. Su mitad es increíblemente corta (4.6 x 10 m2 de segundos) para no permitirle formar estados asociados con otros quarks antes de que se desmoronen.
Sin embargo ... la historia no termina aquí.
Suma infinita
Si algunos quarks son superiores y antitop con velocidad relativa es lo suficientemente baja, dos quarks podrían comunicarse, intercambiar glúdito (partículas de mediación de interacción fuerte) en muy poco tiempo antes de la descomposición. Esta disputa da como resultado la formación topony.
Los cálculos teóricos de los topónimos son extremadamente complejos. En la física de partículas, la mayoría de las predicciones se obtienen paso a paso, utilizando el aumento de la dificultad. En caso de topónimo, debemos considerar el intercambio de gluons, dos estúpidos, tres gluons, etc.
Un diagrama ilustrativo de intercambio de brillo entre el par superior.
Pero obtener propiedades físicas de los topónimos como países cuasi-ligado requiere agregar una serie infinita de contribuciones. Esto se puede hacer, con ciertos enfoques, cuando la velocidad relativa es entre dos quarks pequeños. A pesar de esto, los presupuestos son un desafío.
La teoría predice que, si el toponyium se forma en el LHC, aparecerá como una resonancia de masa aproximadamente el doble de las masas de quark, lo que no percibe una interacción fuerte. Su giro es cero, como Higgs Boson, pero tiene una paridad negativa. El giro es activos cuánticos que serían clásicamente equivalentes a las partículas que se convierten en sí mismas, mientras que la paridad refleja cómo cambia el estado cuántico cuando damos una inversión espacial de los ejes coordinados.
'Foto' de topónimos
La comunidad efímera entre el máximo pico y el pico antiguo formado por el intercambio del Gluon. D. Domínguez / CERN, CC de
La formación de toponyya da como resultado efectos extremadamente sutiles, lo que se considera imposible al descubrir en una colisión como LHC.
Encontrar topónimos es como buscar una aguja en un pájaro de millones de parejas de los mejores antitosos. Sin embargo, CMS y Atlas lograron respetar los formularios que coinciden con las predicciones teóricas de este estado, con una seguridad estadística muy alta (más de 5 Sigma), lo que es equivalente al "certificado oficial" en física. Otra muestra como el progreso del experimento excede las expectativas más optimistas.
Es interesante que la primera indicación de la existencia de Toponyium haya llegado inesperadamente a principios de 2024. años, a través de la medida de las interlocaciones cuánticas entre los pares antitop anteriores. Las características de topónimo (giros cero, paridad negativa) hacen que su presencia aumente la entretenimiento. Y eso es lo que el experimento CMS reveló en ese sentido.
El futuro de la toponía
Recientemente, descubrir la resonancia con propiedades compatibles con la topónima significó un gran éxito para el CERN. Muestra cómo el ingenio humano puede superar todos los desafíos involucrados en una medida tan esquiva, mientras que recientemente es imposible los disturbios. Al mismo tiempo, es un progreso en nuestra comprensión de la naturaleza e interacciones fuertes, en el régimen que ha sido inexplorado hasta ahora.
El futuro es prometedor. Como sucedió después del descubrimiento de Hoson, Higg es ahora la tarea de caracterizar las propiedades de la toponía, para confirmar que su giro, color, etc. está de acuerdo con las pronósticos teóricos. Esperamos más resultados pronto, tal vez tan pronto como el próximo otoño.
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