Físicos detectan evidencia de ‘Odderon’ predicho en la década de 1970

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Científicos han descubierto algunas pruebas preliminares de un efecto de física nuclear que se predijo por primera vez en los años setenta.

El universo de la física en el que está a punto de entrar para comprenderlo es especialmente alucinante.

Los físicos del experimento TOTEM en el Gran Colisionador de Hadrones en Ginebra, Suiza, han encontrado evidencia de un efecto físico llamado “Odderon”.

No es evidencia directa, sino más bien algunos resultados que tendrían más sentido si esta partícula existiera.

En términos simples, “el Odderon es una de las formas posibles en que los protones pueden interactuar sin romperse, cuyas manifestaciones nunca se han observado”, dijo Simone Giani, portavoz del experimento TOTEM. “Esta podría ser la primera evidencia de eso”.

En un experimento típico de física de partículas en el LHC, los científicos lanzan protones juntos con la esperanza de que se rompan y produzcan algo nuevo e interesante para detectar con grandes detectores.

Pero hay una gran cantidad de física que estudia qué sucede cuando los protones no se separan, y en su lugar simplemente interactúan entre sí y cambian de dirección.

En la década de 1960, los físicos utilizaron una idea llamada teoría Regge para comprender las colisiones donde los protones no se separan.

Esa teoría presentó algunas ideas nuevas: un efecto llamado “Pomeron” y otro llamado “Odderon”, como explicó el físico Carlo Ewerz en una conferencia más reciente.

El Pomeron estaba destinado a explicar por qué los protones que se desplazaban parecían tener más probabilidades de interactuar unos con otros a energías más altas.

El Odderon ayudó a explicar las misteriosas diferencias en las probabilidades de que un protón tuviera una interacción de cambio de dirección con otro protón, frente a que un protón tuviese una de esas interacciones con un antiprotón.

Hoy en día, la gente todavía usa la teoría de Regge para explicar estas colisiones fugaces y no destructivas, en combinación con la “cromodinámica cuántica” más detallada, o QCD.

QCD describe cómo los quarks, las partículas que componen los protones, interactúan entre sí.

Quarks siempre están conectados entre sí por una partícula llamada gluón (llamada así porque “pega” quarks).

Quarks y gluones contienen un tipo especial de “carga de color”, similar a una carga eléctrica, excepto que hay seis opciones (llamadas rojo, anti-rojo, azul, anti-azul, verde o anti-verde), en lugar de dos opciones ( positivo o negativo).

Las ideas de Pomeron y Odderon se han mantenido, y los científicos han encontrado previamente evidencia experimental para el Pomeron, pero no el Odderon.
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QCD describe a los Pomeron como protones que intercambian un número par de gluones cuya carga de color total es igual a cero, cambiando de dirección y luego continúan avanzando.

QCD describe el Odderon como un intercambio de un número impar de gluones (al menos tres). Nadie ha encontrado un Odderon todavía.

Las búsquedas del Odderon han implicado buscar diferencias en la probabilidad de que los protones interactúen de cierta manera con otros protones contra protones que interactúan con antiprotones.

Ha habido escasa evidencia concluyente de la existencia de Odderon. Sin embargo, su presencia se ha convertido en una “predicción firme” de la cromodinámica cuántica, escribe Ewerz.

TOTEM ha estado midiendo un parámetro físico llamado parámetro rho, un número que ayuda a describir cómo interactúan los protones con otros protones y con antiprotones.

La matemática del parámetro es probablemente demasiado esotérica para explicar, dijo Giani, pero contó una anécdota sobre el famoso físico Werner Heisenberg: que una vez dijo que era la medición más importante realizada en ese momento, debido a la forma en que explica las interacciones de protones.

Las mediciones de TOTEM de este parámetro parecen implicar que existe el Odderon.

El equipo publicó sus resultados en línea recientemente. No son medidas directas, enfatizó Giani.

Pero siguen siendo importantes, ya que implican la existencia de bolas de pegamento.

Las bolas de pegamento son partículas que constan únicamente de gluones que son extremadamente difíciles de medir, pero están previstas por el modelo estándar de física de partículas.

Son como Odderons flotando solos, no existen solo cuando dos protones pasan uno al lado del otro.

Estar a la caza de una partícula que se teorizó por primera vez hace décadas ha sido genial, dijo el investigador postulado de la Universidad de Kansas Timothy Raben, que trabajó en la investigación.

“Estas ideas son bastante antiguas y siempre parecían estar fuera del alcance de experimentos físicos reales”, dijo.

“De hecho, podemos echar un vistazo a cómo funciona realmente. Estos están relacionados con algunas preguntas profundas en física”.

Fuente: Gizmodo