Quarks

Un equipo internacional de científicos no Jefferson Lab de EUA rexistrou cunha precisión sen precedentes como rompe a simetría especular cando se bombardean quarks con electróns destros e zurdos. O modelo estándar da física xa predicía esta pequena violación da paridade -así chámase- mentres actúa a forza débil entre as partículas.

Membros dunha colaboración científica do Jefferson Lab de EUA mediron unha propiedade intrínseca dos quarks cunha precisión cinco veces superior á conseguida ata agora, hai case 40 anos.

Trátase dun raro caso de ruptura da simetría do espello, o que os científicos denominan violación CP ou violación da paridade, cando se realiza un experimento de dispersión electrón-quark. Os detalles técnicos publícanse na revista Nature.

O resultado axústase ao que predí o modelo estándar da física, unha teoría que describe as partículas subatómicas e as súas interaccións, salvo a gravidade; e confirma unha propiedade concreta: a simetría especular de quarks.

En principio as características dun obxecto mantéñense aínda que se voltee coma se fose a súa imaxe no espello. No caso dos quarks, tres das catro forzas que interveñen nas súas interaccións -a gravidade, o electromagnetismo e a nuclear forte- presentan esta simetría especular; pero a cuarta, a forza débil, non.

Isto significa que as características intrínsecas que determinan como interactuar os quarks a través da forza débil -os acoplamentos débiles- son diferentes da carga eléctrica da forza electromagnética, a carga de 'cor' da forza forte ou a masa da gravidade.

Os investigadores rexistraron a ruptura da simetría especular de quarks a través dun proceso de dispersión inelástica profunda, unha forma de analizar o interior dos protóns e neutróns mediante electróns. Para iso enviouse un feixe de 6,067 GeV de electróns cara a núcleos de deuterio (isótopo do hidróxeno cun neutrón e un protón).

"Nunha dispersión inelástica profunda, o impulso realizado polo electrón vai dentro do nucleón (protón ou neutrón) e rómpeo", explica Xiaochao Zheng, profesor na Universidade de Virxinia e voceiro da colaboración científica.

Para producir o efecto de visualización dos quarks a través dun espello, a metade dos electróns enviados programáronse para xirar no seu traxecto cara á dereita (destros) e a outra metade cara á esquerda (zurdos).