El protón encoge

Posted on 12 octubre, 2011 by JPN.
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En este nuevo artículo quiero hablarles de otra cuestión relacionada con el mundo multidisciplinar de la física. Si hace unas escasas fechas les hablaba de la posibilidad de que la física relativista perdiera su carácter universal para convertirse en algo especifico y concreto, hoy le toca el turno a la mecánica cuántica.

Al parecer mucho de lo que creíamos de la física podría estar mal planteado, , de acuerdo a un trabajo publicado por la prestigiosa  Nature en el que se ha concluido que los protones son 0.00000000000000003 metros más pequeños de lo que pensábamos. El caso es que su tamaño se había calculado como de 0.8768 femtometros (0.8768 ×10-15), lo cual resultaría en una diferencia de tamaño significativa a la hora de hacer cálculos. El 4% aproximado de variación no sólo podría, sino que  está acarreando consecuencias significativas. Ya que dentro del contexto la escala tiene mucho que ver.

 

“Es una discrepancia extremadamente seria”, declaró Ingo Sick, físico de la Universidad de Basel en Suiza, quien ha intentado reconciliar el nuevo descubrimiento con cuatro décadas de mediciones previas. “Hay algo seriamente mal en algún lado”.

 

Y aunque parezca muy poco, a grandes rasgos esto puede significar:

 

a) las partículas subatómicas que tanto buscamos (y que buscan en el LHC) necesitan recalcularse.

 

b)  el universo es imposible tal cual lo hemos concebido.

 

Las mediciones se han realizado por medio de la espectroscopía, lo cual resulta en unos  valores más cercanos a la realidad que los hipotéticos barajados, siendo – además – que tales resultados se revelan como “poco esperados”.

 

La manera en que se calculó antaño el tamaño del protón fue  midiendo los niveles de energía de los electrones en un átomo (comunmente hidrógeno o helio) que tienen una relación matemática con el tamaño del protón. De esta manera los físicos han llegado a unas cotas de exactitud increíblemente precisa.

 

El nuevo experimento  ha sustituido los electrones por muónes, que son parecidos a los electrónes pero mucho más pesados (del orden de 200 veces más), cosa que los hace más sensibles a los efectos de los protones en sus niveles de energía.

 

Lo que se hizo es disparar muónes a una nube de hidrógeno para que estos ocuparan el lugar de los electrones y, después,  mediante el uso del láser se midieron los niveles de energía de los mismos. Así es como se llegó a este resultado.

 

Una de las explicaciones propuestas a esta discrepancia, además de la diferencia de tamaño, es que este cambio de energía se dé por la interacción con otra partícula teórica la llamada “Spartícula”, propuesta por la Teoría de la Supersimetría.

 

La otra explicación, más mundana y menos emocionante, es que la medición esté mal realizada en algún punto.

 

Aún así, tal vez se haya encontrado uno de los puntos débiles en la armadura de la física cuántica y descubramos que el universo es imposible. Lo cual podría traer complicaciones fisico-filosóficas sin precedentes.

 

Los protones se encuentran entre las partículas más comunes del universo. Conjuntamente con los neutrones forman los núcleos de cada átomo. Pero a pesar de su familiaridad, los protones permanecen aún como un misterio para los físicos, dijo Randolf Pohl, investigador del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Alemania, y coautor de la publicación en Nature, ha declarado: “No entendemos aún mucho de su estructura interna”.