Primera observació del nus quàntic de Quark

2024/09/19 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Per primera vegada s'ha observat l'enllaç quàntic entre els quarks en el detector ATLES de LHC. Ho han donat a conèixer en la revista Nature.

L'enllaç quàntic entre els fotons i els electrons (on els estats quàntics de les partícules entrellaçades estan relacionats, encara que es distribueixen en l'espai) s'ha observat molt a partir de la dècada de 1960. Aquestes observacions es realitzen en entorns de baixa energia (temperatures molt fredes). Els impactes de les partícules són processos de molta major energia, i en aquestes condicions és molt més difícil observar els nusos quàntics. Doncs bé, això és el que han aconseguit en el talkador LHC: observar l'embolic de partícules que es formen en col·lidir els protons.

Es van analitzar prop d'un milió de parells de quarks generats en aquests xocs, concretament els parells de quarks t (top o “gaina”), anti-t. Entre les partícules elementals, les més pesades són els quarks t (milers de vegades més pesats que la resta dels quarks) i els quarks anti-t són l'antimatèria contra ells. En aquestes anàlisis s'han trobat nombroses evidències d'enredamiento, i en l'altre detector principal del LHC, el CMS, s'ha pogut confirmar l'observació de l'encadenament entre els quarks.

Els quarks t i anti-t procedents d'un xoc de protons tenen una vida molt curta: 10-25 ^segons. Immediatament tendeixen a formar partícules de vida més llarga, però aquest procés és tan ràpid que no els dona temps a perdre la informació del spin de quarks, i aquestes partícules originades guarden aquesta informació de quarks. Això és el que han mesurat i han vist que els spines dels quarks estan embullats.