https://bodybydarwin.com
Slider Image

Les darreres col·lisions de partícules de LHC troben el que pot ser una nova forma de matèria

2020

Alguna nova física inusual pot aparèixer al Gran Col·lisionador d’Hadrons, on les partícules es comporten d’una manera sorprenent. Segons els físics de partícules, les col·lisions entre protons i nuclis de plom poden estar formant un nou tipus de matèria que es basa en l'enredament quàntic.

El solenoide de Muó Compact, un dels dos detectors de partícules d’imants principals al LHC, ha estat ocupat en combinar ions de plom i protons. Quan les partícules xoquen amb energies increïbles, s’esfondren en les seves peces constitutives i els físics busquen aquells blocs de construcció de la metralla. Així és com els científics del LHC van trobar el bosó de Higgs aquest estiu. (En aquest nou cas, els científics buscaven un comportament de partícules, no necessàriament nous bits fonamentals.)

La metralla sol volar en totes direccions, a velocitats que s’acosten a la de la llum, però de vegades, els bits explotats fan alguna cosa diferent. Volen els uns dels altres però de manera ordenada, correlacionats entre ells. Això s’ha vist anteriorment en col·lisions protó-protó i també en col·lisions entre nuclis de metalls pesants com el plom. En les col·lisions amb ions pesats, aquesta correlació té algun sentit, perquè els físics pensen que és el resultat d’alguna cosa anomenada plasma quark-gluó. Aquesta sopa de partícules que s'enrotlla és la mateixa sopa primordial que va existir durant els primers milions de segones després del Big Bang. La sopa reuneix partícules i les empeny en la mateixa direcció. De la mateixa manera, en les col·lisions protó-protó, es creu que les partícules es barregen en una cosa anomenada condensat de vidre color, que també es comporta com una ona de gluons.

Ara, els científics de la CMS diuen que aquesta correlació direccional també s'ha produït en col·lisions de protons i plom. Aquesta va ser una sorpresa. Pot ser que tingui alguna cosa a veure amb la mecànica quàntica, segons el MIT.

"D'alguna manera volen en la mateixa direcció tot i que no està clar com poden comunicar-se la direcció entre ells. Això ha sorprès a molta gent, entre nosaltres, el professor de física del MIT, Gunther Roland, que va dirigir l'anàlisi de les dades de col·lisió, segons MIT News. .

Al setembre, els membres del CMS van accelerar l'accelerador de partícules fins a una mica més de la meitat de la seva plena capacitat i van començar a col·lidir nuclis de plom amb protons, buscant aquestes correlacions angulars de dues partícules. En una mostra de dos milions de col·lisions plom-protó, unes quantes parelles van fugir amb les seves respectives direccions correlacionades. Com?

El LHC i altres col·lisions de partícules es refereixen a accelerar partícules per donar-los més energia, cosa que equival a més massa. Això els permet ser més pesats, de manera que surten més metralls quan es bufen. Però això també introdueix alguns canvis en el comportament de les partícules. És a dir: els protons normals tenen tres quarks, però quan els protons s’accelereixen i es fan pesats, els gluons addicionals broten sobre ells. Aquests gluons existeixen (com ho fan totes les partícules tècnicament) com a partícules i ones. Les seves funcions d’ona estan correlacionades entre elles: s’enreden, segons explica MIT News. Aquest enllaç quàntic, acció esgarrifosa a distància, explica com les partícules que volen els uns dels altres poden tenir un comportament compartit.

Per què li preocupa tot això? El resultat no s'esperava en absolut: l'equip de CMS va realitzar algunes col·lisions amb plom-protons per obtenir millors dades de control. Així que és interessant. Però fonamentalment, suggereix un comportament acabat d’entendre als nivells més menuts. Afinar la nostra comprensió sobre com es comporten els quarks i els gluons dins dels protons, millorarem la nostra comprensió sobre els blocs de construcció de tota la matèria i com es comporta després del Big Bang. Justament el tipus de ciència per a la qual es va construir el LHC.

La intel·ligència artificial pot provocar el seu xiulet dolent i fer sonar com a Mozart

La intel·ligència artificial pot provocar el seu xiulet dolent i fer sonar com a Mozart

Aquests llangardaixos són el sant gra de l'herpetologia; també són objectius en el comerç il·legal de fauna salvatge

Aquests llangardaixos són el sant gra de l'herpetologia; també són objectius en el comerç il·legal de fauna salvatge

Per filmar "Avengers: Endgame" per a IMAX calia una càmera personalitzada de 6K

Per filmar "Avengers: Endgame" per a IMAX calia una càmera personalitzada de 6K