Uno de los misterios más profundos de la física hoy en día es por qué parece que vivimos en un mundo compuesto solo de materia, mientras que el Big Bang debería haber creado cantidades iguales de materia y antimateria. En todo el mundo, los científicos, incluido el equipo de Stefan Ulmer de RIKEN, sondiseñando y llevando a cabo mediciones de alta precisión para tratar de descubrir diferencias fundamentales entre la materia y la antimateria que podrían conducir a la discrepancia.
En trabajos publicados en Comunicaciones de la naturaleza el equipo de Ulmer descubrió, usando una técnica sofisticada que involucra atrapar partículas individuales en un dispositivo magnético, que el momento magnético del antiprotón es extremadamente cercano al del protón, con una precisión seis veces mayor que antes.
Para realizar los experimentos, tomaron antiprotones generados por el Antiproton Decelerator del CERN y los colocaron en un poderoso dispositivo magnético, llamado trampa Penning, donde podrían almacenarse durante períodos de más de un año. Al realizar las mediciones,a veces elegidos cuidadosamente para caer durante los turnos nocturnos o los fines de semana para minimizar la interferencia magnética: tomaron antiprotones individuales de la trampa de contención y los trasladaron a otra trampa, donde se enfriaron hasta prácticamente cero absoluto y se colocaron en un campo magnético potente y complejo, permitiendo que el grupo mida el momento magnético.
Basado en seis mediciones realizadas con este método, el grupo descubrió que el momento factor g del antiprotón es 2.7928465 23, mientras que el del protón era 2.792847350 9, con el númeroentre paréntesis que indica la cantidad de incertidumbre en los dígitos finales. Esto coloca las dos medidas, que son absolutas, en lugar de relativas, dentro de 0,8 partes por millón una de otra.
Según Ulmer, "Vemos una profunda contradicción entre el modelo estándar de física de partículas, bajo el cual el protón y el antiprotón son imágenes especulares idénticas entre sí, y el hecho de que en escalas cosmológicas, hay una enorme brecha entre la cantidadde materia y antimateria en el universo. Nuestro experimento ha demostrado, basado en una medición seis veces más precisa que cualquier otra que se haya hecho antes, que el modelo estándar se mantiene, y que de hecho parece no haber diferencia en los momentos magnéticos protón / antiprotónante la incertidumbre de medición lograda. No encontramos ninguna evidencia de violación de CPT ".
En futuros experimentos, el equipo planea apuntar a la aplicación de una técnica de trampa de Penning doble aún más sofisticada. Con este método, es posible realizar mediciones mejoradas 1000 veces. El grupo ya ha aplicado esta técnica para medir el momento magnético de protones y tiene el conjuntode los métodos necesarios para realizar esta medición con el antiprotón también. "Sin embargo, la implementación de este esquema experimental es técnicamente muy difícil y requerirá varias iteraciones", dice Hiroki Nagahama, un estudiante de doctorado en el grupo de Ulmer y primer autor delestudio publicado recientemente, "estamos planeando realizar esta medición en una de las próximas pruebas antiprotón".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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