Cada campo tiene sus principios subyacentes. Para la economía es el actor racional; la biología tiene la teoría de la evolución; la geología moderna descansa sobre la base de la tectónica de placas.
La física tiene leyes y simetrías de conservación. Por ejemplo, la ley de conservación de la energía, que sostiene que la energía no se puede crear ni destruir, ha guiado la investigación en física desde la antigüedad, y se ha ido formalizando más a medida que pasaba el tiempo. Asimismo,La simetría de paridad sugiere que cambiar un evento por su imagen reflejada no debería afectar el resultado.
A medida que los físicos han trabajado para comprender las reglas verdaderamente extrañas de la mecánica cuántica, parece que algunas de estas simetrías no siempre se mantienen. El profesor Andrew Jayich se centra en investigar estas violaciones de simetría en un esfuerzo por arrojar luz sobre la nueva física.y los miembros de su laboratorio acaban de publicar un artículo en Cartas de revisión física informa el progreso en la síntesis y detección de iones que se encuentran entre las medidas más sensibles para las violaciones de la simetría de tiempo T.
La simetría del tiempo implica que las leyes de la física se ven iguales cuando el tiempo corre hacia adelante o hacia atrás. "Por ejemplo, la trayectoria de una bola de billar en una mesa simplemente vuelve sobre su curso si la flecha del tiempo se invierte", dijo Jayich. Peroeso no es válido para todas las interacciones físicas.
Comprender cuándo y por qué se rompe la simetría T podría proporcionar respuestas a algunas de las preguntas abiertas más importantes de la física, como por qué el Universo está lleno de materia y carece de antimateria ". Las leyes de la física, tal como las conocemos, tratan la materia y la antimateria enen igualdad de condiciones ", dijo Jayich," sin embargo, los acontecimientos en los primeros momentos del Universo favorecieron la materia sobre la antimateria ". Estos son problemas difíciles de resolver, con casi un siglo de trabajo detrás de ellos.
Para abordar estas preguntas, Jayich y su equipo han sintetizado, atrapado y enfriado de manera controlable moléculas radiactivas, RaOCH3 + y RaOH +, que proporcionan grandes mejoras en la sensibilidad a la violación de la simetría T. El primer autor Mingyu Fan, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Jayich, descubrió untécnica para detectar iones oscuros en su trampa electromagnética. Estas partículas no dispersan la luz, lo que significa que los investigadores no pueden detectarlas con una cámara.
Mientras ajustaba algunos de los parámetros experimentales, Fan notó que los iones atrapados, que normalmente permanecen muy quietos, oscilaban rápidamente a una amplitud grande pero fija. Descubrió que este comportamiento proporciona una señal fuerte para detectar estos iones elusivos. "La amplificación controlada del movimiento nos permite medir la frecuencia de movimiento del ión y, por lo tanto, su masa de manera precisa y rápida ", dijo Fan.
Jayich y Fan informaron sobre su éxito en el enfriamiento de iones de radio con láser en un estudio anterior, que fue el primero en lograr esta hazaña para el elemento pesado. El avance reciente del laboratorio los acerca a su objetivo final de usar moléculas radiactivas para probar la simetría del tiempoviolaciones.
Los investigadores utilizaron radio-226, que tiene 138 neutrones y no tiene espín nuclear, en su trabajo reciente. Planean usar el isótopo ligeramente más ligero, radio-225, que tiene el espín nuclear necesario, en sus experimentos de violación de simetría planificados.Otros miembros del laboratorio están trabajando en esfuerzos para enfriar con láser y atrapar iones de radio-225 y realizar espectroscopía óptica en las moléculas radiactivas que lo contienen.
"Estos resultados son un claro avance para nuestros 'grandes' experimentos planeados", dijo Jayich. Hemos creado estos detectores increíblemente sensibles, donde una sola molécula tiene la sensibilidad para establecer nuevos límites en la violación de T. Esto abre unnuevo paradigma para medir la violación T ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Original escrito por Harrison Tasoff. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :