Alguna nova partícula?

1994/06/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Durant el present any els investigadors de l'Argonne National Laboratory d'Illinois hauran de resoldre un enigma que porta deu anys sense resoldre. El problema es refereix al xoc d'ions pesats. Per exemple, les col·lisions dels ions urani en grans energies donen lloc a un superratio d'uns 200 protons i uns 300 neutrons. Aquest enorme àtom no dura més que una fracció de segon, però és suficient per a crear camps elèctrics i magnètics increïbles.

Una de les conseqüències d'aquestes zones d'alta intensitat és la formació en buit de parells d'electrons i les seves antipartícules (positrons). Es tracta d'un fenomen impactant, ja que consisteix en la detecció de partícules i antipartas que només existeixen en el buit com a possibilitats.

Aquest fenomen es va detectar per primera vegada al Darmstadt alemany en 1983. La generació d'electrons i positrons era encara inexplicable, però la distribució d'energia per electrons i positrons emesos tenia un pic. Per als físics aquest pic s'explica per la formació d'una partícula i la seva posterior desintegració com a electrons/positrons. Aquesta partícula, en tot cas, seria de petita massa, tres o quatre vegades major que la de l'electró (molt de menor que el protó o el neutre). Però aquest tipus de partícules no han estat detectades en els seus assajos.

Amb l'objectiu de resoldre el misteri, els investigadors del laboratori Argonne han preparat un detector per a analitzar els parells d'electrons/positrons generats pel xoc d'ions pesats. Es tracta d'un aparell que va començar a treballar en 1993 i que enguany hauria de resoldre abans que finalitzi l'any. Si comprova que hi ha nova partícula, serà un descobriment de primer ordre. I és que no sabem gens d'origen i comportament.

Una altra hipòtesi és que no hi hauria noves partícules, sinó un estat associat a l'electró i positró anomenat positronium. No obstant això, no és clar com i per què.

La tercera hipòtesi es basa no en la nova partícula elemental, sinó en un camp electromagnètic d'alta intensitat i en un estat específic de buit.