Los físicos observan que las partículas cambian entre materia y antimateria

Un equipo dirigido por físicos de la Universidad de Oxford analizó datos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y descubrió que una partícula subatómica puede cambiar entre materia y antimateria, explica un informe de New Atlas.

La antimateria, que se diferencia por tener carga opuesta a la materia normal, está compuesta por las antipartículas de la materia normal. Algunas partículas oscilan entre ser materia y antimateria mediante superposición, como lo ilustra el experimento mental del gato de Schrödinger.

En un descubrimiento mundial, se descubrió que el mesón charm, una partícula subatómica hecha de un quark charm y un antiquark, puede viajar como una mezcla de sus estados de partícula y antipartícula, mientras cambia espontáneamente entre los dos. El hallazgo se detalla en el servidor de preimpresión arXiv.

El nuevo descubrimiento se realizó gracias a mediciones asombrosamente precisas realizadas por el Gran Colisionador de Hadrones del CERN: ambos estados se diferenciaron por una diferencia minúscula en masa de solo 0,0000000000000000000000000000000000001 gramos.

Investigando el misterio de la asimetría materia-antimateria

Para su investigación, los físicos de la Universidad de Oxford analizaron minuciosamente los datos del segundo funcionamiento del LHC. El equipo se propuso investigar entre los mesones charm que viajaron más lejos y los que se disiparon antes: los mesones charm se producen durante las colisiones protón-protón en el LHC y, por lo general, viajan unos pocos milímetros antes de desintegrarse o transformarse en otras partículas.

Durante esta investigación, el equipo identificó las pequeñas diferencias en masa que decidían si un mesón encantador termina como un mesón anti-encanto o no.

"Pequeñas mediciones como esta pueden revelar grandes cosas sobre el Universo que no esperabas", explicó en un comunicado de prensa el Dr. Mark Williams de la Universidad de Edimburgo, uno de los científicos involucrados en la investigación.

El descubrimiento, basado en sus diminutas medidas, tiene implicaciones potencialmente enormes. El modelo estándar de física de partículas afirma que el Big Bang debería haber producido cantidades iguales de materia y antimateria. Esto, en teoría, significa que ambos estados deberían haber chocado y aniquiladose mutuamente. En cambio, la materia domina hoy sobre la antimateria, en un misterio científico conocido como asimetría materia-antimateria.

Al estudiar más a fondo las oscilaciones observadas entre los dos estados de la materia, los físicos de todo el mundo podrán determinar si fueron influenciadas o causadas por partículas desconocidas no predichas por el Modelo Estándar.

Con planes para el sucesor del LHC, el Futuro Colisionador Circular (FCC), e incluso hablando de un colisionador de hadrones con base en la Luna en el futuro, un análisis más detallado se basará en el descubrimiento del mesón encantador, lo que conducirá a una imagen más detallada de por qué el El universo tomó la forma de la que somos parte hoy.