Hay muchas más partículas, muchas más
Los físicos buscan partículas misteriosas que deben transferir información entre generaciones de quarks y leptones y que son responsables de su interacción. La búsqueda no es fácil, pero las recompensas por encontrar leptoquarks pueden ser enormes.
En la física moderna, en el nivel más básico, la materia se divide en dos tipos de partículas. Por un lado, están los quarks, que en la mayoría de los casos se unen para formar protones y neutrones, que a su vez forman los núcleos de los átomos. Por otro lado, están los leptones, es decir, todo lo demás que tiene masa, desde electrones ordinarios hasta muones y tonos más exóticos, hasta neutrinos débiles, casi indetectables.
En condiciones normales, estas partículas permanecen juntas. Los quarks interactúan principalmente con otros quarks, y leptones con otros leptones. Sin embargo, los físicos sospechan que hay más partículas que los miembros de los clanes antes mencionados. Mucho más.
Una de estas nuevas clases de partículas propuestas recientemente se llama leptovarki. Nadie ha encontrado evidencia directa de su existencia, pero los investigadores están viendo algunos indicios de que es posible. Si esto pudiera probarse definitivamente, los leptoquarks llenarían la brecha entre los leptones y los quarks al unirse a ambos tipos de partículas. En septiembre de 2019, en el servidor de reimpresión científica ar xiv, los experimentadores que trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) publicaron los resultados de varios experimentos destinados a confirmar o descartar la existencia de leptoquarks.
Así lo afirmó el físico del LHC Roman Kogler.
¿Cuáles son estas anomalías? Experimentos anteriores en el LHC, en Fermilab y en otros lugares han arrojado resultados extraños: más eventos de producción de partículas de lo que predice la física convencional. Los leptoquarks que se descomponen en fuentes de otras partículas poco después de su formación podrían explicar estos eventos adicionales. El trabajo de los físicos ha descartado la existencia de ciertos tipos de leptoquarks, señalando que aún no han aparecido en los resultados partículas "intermedias" que unirían a los leptones a ciertos niveles de energía. Vale la pena recordar que todavía hay amplios rangos de energía para penetrar.
Partículas intergeneracionales
Yi-Ming Zhong, físico de la Universidad de Boston y coautor de un artículo teórico sobre el tema de octubre de 2017, publicado en el Journal of High Energy Physics como "La guía del cazador de leptoquarks", dijo que si bien la búsqueda de leptoquarks es extremadamente interesante , ahora se acepta la visión de la partícula es demasiado estrecha.
Los físicos de partículas dividen las partículas de materia no solo en leptones y quarks, sino también en categorías que llaman "generaciones". Los quarks up y down, así como el electrón y el neutrino electrónico, son quarks y leptones de "primera generación". La segunda generación incluye quarks encantados y extraños, así como muones y neutrinos muónicos. Y los quarks altos y hermosos, los neutrinos tau y taon conforman la tercera generación. Las partículas de primera generación son más livianas y estables, mientras que las partículas de segunda y tercera generación son cada vez más voluminosas y tienen una vida útil más corta.
Estudios científicos publicados por científicos del LHC sugieren que los leptoquarks obedecen las reglas de generación que gobiernan las partículas conocidas. Los leptoquarks de tercera generación pueden fusionarse con un taon y un quark hermoso. La segunda generación se puede combinar con el muón y el quark extraño. Etc.
Sin embargo, Zhong, en una entrevista con el servicio "Live Science", dijo que la búsqueda debe asumir su existencia. "Leptoquarks multigeneracionales", pasando de electrones de primera generación a quarks de tercera generación. Agregó que los científicos están listos para explorar esta posibilidad.
Uno podría preguntarse por qué buscar leptoquarks y qué podrían significar. Teóricamente muy grande. algunos porque teoría de la gran unificación en física, predicen la existencia de partículas que se combinan con leptones y quarks, a las que se les llama leptoquarks. Por lo tanto, es posible que aún no se encuentre su descubrimiento, pero este es, sin duda, el camino hacia el Santo Grial de la ciencia.
