El profesor Marek Karliner, especialista en física de las partículas elementales de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Tel Aviv predijo con exactitud hace tres años, con un colega de Estados Unidos, la masa de una partícula subatómica que ha sido observada por primera vez hace dos semanas en el gigantesco acelerador de partículas del CERN, cerca de Ginebra. Esta medida permitirá profundizar significativamente en la comprensión de la fuerza que mantiene unidos a los átomos.
A finales de julio, los científicos del CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, anunció el descubrimiento experimental de una partícula, llamada Xi-DC ++. La masa de esta partícula, medida por los investigadores durante el experimento, demostró ser igual en 99,8% a la pronosticada hace tres años por el Prof. Karliner, experto en física teórica de la Universidad de Tel Aviv. La nueva partícula ha sido presentada en detalle en el Congreso de la Sociedad Europea de Física sobre la física de altas energías, celebrado en Venecia del 5 al 12 de julio.
Prof. Marek Karliner
La gran fuerza del núcleo atómico
Ella pondrá de relieve la naturaleza de las fuerzas que mantienen unidos a los quarks. Partículas elementales que constituyen los protones y los neutrones, los mismos bloques de construcción de los núcleos atómicos.
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“Casi toda la materia en el universo que nos rodea está compuesta por neutrones y protones, que son el centro de los átomos“, explica el profesor Karliner. “Se componen de partes más pequeñas, llamadas quarks. Los quarks pueden ser ligeros o pesados, y hay seis tipos diferentes, que se combinan de diversas maneras para crear otros tipos de partículas“.
La fuerza eficaz que mantiene unidos a los quarks se denomina “fuerza fuerte“. Es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, con la fuerza electromagnética, la fuerza débil responsable de la radioactividad y la fuerza de la gravedad. “La fuerza fuerte permite la cohesión de los núcleos atómicos”, dice el profesor Karliner. “Su poder es 1038 veces mayor que la fuerza de la gravedad. Pero no puede ser ejercida más que en el ámbito del núcleo atómico”.
La fuerza fuerte conecta los quarks en partículas llamadas hadrones. Hay dos tipos de hadrones: los bariones y los mesones. “Los bariones observados hasta la fecha se componían de tres quarks ligeros o bien de un quark pesado y dos ligeros. Pero entre los expertos había un consenso absoluto sobre el hecho de que también debían existir bariones compuestos por dos quarks pesados y uno ligero. El reto era prever a partir de la teoría, las diferentes características de este trío. Primero y ante todo su masa”, dice el profesor Karliner.
La previsión más exacta
En un artículo escrito en 2014, en colaboración con el Prof. Jonathan Rosner de la Universidad de Chicago, él mismo un ex estudiante de posdoctorado del profesor Yuval Neeman en la Universidad de Tel Aviv, el Prof. Karliner calculó todas las posibles combinaciones de dos quarks pesados y uno ligero.
“En nuestro artículo, habíamos previsto la masa de la partícula y algunas de sus otras características. Estas últimas aún no han sido medidas. La masa que realmente ha sido medida por los científicos del CERN es de 3621 más o menos 1, en unidades de medida denominadas MeV. Nuestras previsiones hace tres años eran de 3627 más o menos 12.
Nuestro error de predicción es pues inferior a 0,2% en comparación con lo que realmente se ha descubierto. Muchos investigadores trataron antes de predecir esta masa utilizando diferentes métodos de cálculo. Resulta que nuestras previsiones fueron las más precisas. La nueva partícula es casi 4 veces más pesada que el protón, y su carga eléctrica es el doble que la suya”.
“Estoy deseando saber si nuestras predicciones resultan correctas”
Según los investigadores, la medición de la partícula-DC ++ Xi permitirá una mejor comprensión de la fuerza que une los quarks y asegura la cohesión del átomo. El equipo de investigación del CERN ahora medirá otras características de esta partícula, y tratará de encontrar otras que contengan dos quarks pesados.
“El primer elemento de medición que espero con impaciencia es el de la vida media de la partícula, es decir, el tiempo que le toma desintegrarse en partículas más ligeras. Estos datos también fueron calculados en nuestra investigación, y deseo saber si nuestras previsiones son exactas también en este caso”, concluye el profesor Karliner.
Este artículo fue publicado en Siliconwadi.fr bajo el título: “Partícula subatómica: los datos verificados por un físico israelí”
Fuente: Coolam News– Traducción: Silvia Schnessel – Reproducción autorizada con la mención siguiente: ©EnlaceJudíoMéxico
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