Física

Nuevo método para medir los efectos de la fuerza débil

(NC&T) Los físicos Roy Holt y Bob Dunford, del Laboratorio Nacional de Argonne, han propuesto un método por el que podrían observarse las violaciones de paridad en átomos de hidrógeno y medirlas con precisión en átomos de hidrógeno excitados en un cierto estado metaestable. La paridad indica la simetría de comportamiento en la interacción de una entidad física particular con su imagen especular. Esencialmente, un experimento de paridad determina si un átomo "sabe" la diferencia entre la derecha y la izquierda. La detección de las violaciones de la paridad indica el efecto de la fuerza débil, la que junto con la fuerza electromagnética, la fuerza fuerte y la gravedad produce las interacciones físicas entre todos los cuerpos del universo. Como su nombre implica, la fuerza débil es casi imposible de detectar de manera directa en los átomos, por lo que los científicos dependen de la observación de efectos secundarios para determinar su intensidad. Como los cuerpos físicos afectados sólo por las fuerzas electromagnética, fuerte o gravitatoria conservan la paridad, las violaciones de paridad corresponden directamente a la influencia de la fuerza débil. Aunque los experimentos anteriores sobre los efectos de la fuerza débil lograron mediciones precisas utilizando elementos más pesados, sobre todo el cesio, la complejidad de sus estructuras atómicas ha hecho más difíciles los progresos subsiguientes. Para conseguir nuevos avances en este tipo de investigación, los físicos necesitan mediciones de precisión de la fuerza débil. Pero en los átomos grandes, las interacciones que los científicos necesitan medir quedan ocultas por las complicaciones normales relacionadas con la realización de los cálculos en una estructura atómica compleja. Medir las violaciones de la paridad en el hidrógeno, que sólo tiene un protón y un electrón, elimina muchos de los obstáculos, según Holt. "En el hidrógeno, tan sólo hay que resolver un problema de dos cuerpos, de modo que los principios básicos son mucho más simples". Los intentos iniciales de utilizar el hidrógeno para la investigación de la fuerza débil fallaron porque los efectos eran demasiado pequeños para poder ser medidos. De hecho, los científicos prefirieron experimentar con átomos más pesados porque la intensidad de esta fuerza aumenta de manera notable con el número de los protones en el núcleo de un átomo. La posible estrategia con la que Dunford y Holt han dado ahora, se basa en el uso de un láser de electrones libres de rayos ultravioleta, y debería permitir detecciones eficaces de los efectos de la fuerza débil en átomos de hidrógeno.


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