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Archivo del 29 de diciembre de 2019

Dic

29

Descubren la quinta fuerza de la naturaleza gracias a una partícula

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (0)

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LA FUERZA NUCLEAR FUERTE

La fuerza nuclear fuerte se presenta en el núcleo de un átomo y mantiene unido entre si los neutrones y los protones. Estos últimos, de carga positiva, se separarían si no fuera por la fuerza nuclear fuerte. Las partículas encargadas de transmitirla son los gluones.

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El núcleo atómico es la parte central de un átomo, tiene carga positiva, y concentra más del 99,999 % de la masa total del átomo. El núcleo fue deducido a partir del experimento de Rutherford y supone el 1/100.000 del átomo.

 Está formado por protones y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la interacción fuerte, la cual está intermediada por los Bosones llamados gluones y permite que el núcleo sea estable, a pesar de que los protones se repelen entre sí (como los polos iguales de dos imanes). La cantidad de protones en el núcleo (número atómico), determina el elemento químico al que pertenece. Los núcleos atómicos no necesariamente tienen el mismo número de neutrones, ya que átomos de un mismo elemento pueden tener masas diferentes, es decir son isótopos del elemento.

Los nucleones, es decir, los hadrones llamados protones y neutrones, están formado, a su vez, por tripletes de Quarks. Dos quarks up y un quark down para protones y dos quark down y un quark up para neutrones-

INTERACCIÓN DÉBIL
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La interacción débil causa un tipo de desintegración radioactiva, o división del núcleo de un átomo, conocida como desintegración beta. Los átomos radioactivos son inestables porque sus núcleos tiene demasiados neutrones.En la desintegración beta el neutrón libera un electrón (la partícula beta) y se convierte en un protón. Las partículas W y Z transportan la interacción débil.
LA FUERZA ELECTROMAGNÉTICA
La fuerza electromagnética afecta a todas las partículas que tiene carga eléctrica, como los electrones. Las fuerzas electromagnéticas entre los átomos y las moléculas de un objetivo sólido le confieren su rigidez. Esa fuerza también determina el comportamiento de los imanes y produce la luz. La fuerza electromagnética es transportada por unas partículas llamadas fotones, que también son las componen la luz.
En el hielo, la fuerza electromagnética une los átomos que forman las moléculas de agua y mantiene las moléculas unidas entre sí.
LA GRAVEDAD

La gravedad es la fuerza que mantiene unidas las galaxias y que hace que una aguja caiga al suelo. Cuanto mayor es la masa de dos cuerpos y más cerca están, más fuerte es la atracción gravitatoria que ejercen entre sí. Algunos científicos creen que unas partículas  llamadas gravitones se encargan de transportar la gravedad pero todavía no las han detectado en ningún experimento.

La gravedad es un fenómeno natural por el cual los objetos con masa son atraídos entre sí, efecto mayormente observable en la interacción entre los planeta y galaxias y demás objetos del Universo. Es una de las cuatro interacciones fundamentales que origina la aceleración que experimenta un cuerpo físico en las cercanías de un objeto astronómico. También se denomina interacción gravitatoria o gravitación.

La Ley de la gravitación universal fue expuesta por Newton y más tarde, Einstein la amplió con su teoría de la Relatividad General. En el Modelo Estándar de la física de partículas están presentes todas las fuerzas menos la de Gravedad.

 

 

LAS CUATRO FUERZAS FUNDAMENTALES
Nuestro universo está regido por cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la interacción débil. Las partículas responsables de las interacciones que se producen entre estas fuerzas son los bosones gauge. Los físicos intentan demostrar que, de hecho, las cuatro fuerzas pueden deducirse de una única fuerza fundamental.
Una vez explicadas de manera sencilla lo que son las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza, les dejo el reportaje publicado en la prensa sobre esa supuesta quinta fuerza que dicen haber descubierto.

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  • Las fuerzas actuales son: la gravedad, la electromagnética y la nuclear fuerte y débil

 

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          Vía Láctea: El sistema solar se encuentra en una zona tranquila en el interior del Brazo de Orión a 30.000 años luz del núcleo galáctico

 

 

Universidad de California en Irvine ( EE- UU.)

 

Recientes hallazgos realizados por físicos teóricos de la Universidad de California en Irvine (UCI) indican el posible descubrimiento de una partícula subatómica previamente desconocida que, además, pueden ser evidencia de una quinta fuerza fundamental de la naturaleza.

Según han explicado los autores en el artículo, publicado en Physical Review Letters, se trata de un hallazgo “revolucionario” porque una quinta fuerza podría “cambiar completamente la comprensión del Universo”, con consecuencias para “la unificación de las fuerzas y la materia oscura”.

Los investigadores de la UCI llegaron a mediados de 2015 hasta un estudio realizado por los físicos nucleares húngaros que estaban buscando “fotones oscuros”, unas partículas que significarían la materia oscura invisible, que los físicos dicen que representa aproximadamente el 85% de la masa del Universo. El trabajo de los húngaros descubrió una anomalía de la desintegración radiactiva que apunta a la existencia de una partícula de luz sólo 30 veces más pesada que un electrón.

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“Los científicos no fueron capaces de afirmar que era una fuerza nueva. Simplemente registraron un exceso de eventos que indicaban una nueva partícula, pero no estaba claro para ellos si se trataba de una partícula de materia o una partícula portadora de fuerza”, ha apuntado el autor principal Jonathan Feng.

Ante esto, el grupo estudió los datos, así como todos los demás experimentos anteriores en este área, y demostraron que la evidencia desfavorece firmemente a ambas partículas de materia oscura y fotones.

Así, propusieron una nueva teoría que, a su juicio, “sintetiza todos los datos existentes y determina que el descubrimiento podría indicar una quinta fuerza fundamental”.

Una nueva partícula

 

 

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El trabajo de la UCI demuestra que en lugar de ser un fotón oscuro, la partícula puede ser una X Higgs protophobic. Mientras que la fuerza eléctrica normal actúa sobre los electrones y protones, esta nueva partícula de Higgs interactúa únicamente con electrones y neutrones y en una gama muy limitada.

Otro de los responsables de este trabajo, Timothy Tait, ha señalado que “no se ha observado que haya otra Higgs con esta misma característica”. “A veces también lo llamamos el bosón X, donde X significa desconocido”, ha explicado.

“Feng ha señalado que hay otros experimentos que pueden ser cruciales para este hallazgo. A su juicio, “la partícula no es muy pesada, y los laboratorios han tenido las energías necesarias para descubrirlo desde los años 50 y 60”, pero “hay sido difícil de encontrar hasta ahora porque sus interacciones son muy débiles”.

Debido a que la nueva partícula es tan ligera, hay muchos grupos experimentales que trabajan en pequeños laboratorios de todo el mundo que ahora pueden hacer un seguimiento de las solicitudes iniciales, según apuntan los expertos. “Ahora saben dónde buscar”, han concluido.

Como se podrá ver, siempre quedan rincones oscuros que tendremos que enfocar mejor llevando allí la luz del conocimiento para dejar de hacer conjeturas en lugar de afirmaciones.

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