Nueva medida de BASE del momento magnético del antiprotón

Dibujo20170118 Experimental set-up and resonances nature ncomms14084 figure1

El experimento BASE (Baryon Antibaryon Symmetry Experiment) compara protones y antiprotones, mientras que ATRAP (Antihydrogen Trap) compara átomos de hidrógeno y de antihidrógeno. Ambos experimentos estudian la invariancia CPT en el CERN. BASE publica la medida más precisa del momento magnético del antiprotón, que coincide en 0,8 partes por millón con el del protón, como predice la invariancia CPT. Nada prohíbe que el universo no sea invariante CPT, por ello se deben seguir buscando posibles violaciones de dicha invariancia, aunque acaben siendo muy pequeñas.

El experimento BASE ha medido un valor de g/2 = 2,7928465(23), que mejora las medidas previas de ATRAP en 2013 en un factor de 6. El valor más precisos medido para el protón es de gp/2 = 2,792847350(9). Ambos valores coinciden dentro de los márgenes de error. Además, el nuevo artículo presenta nuevas cotas superiores para varios parámetros del Modelo Estándar Extendido (SME) de V. Alan Kostelecký (director de la tesis de Jorge S. Diaz, @jsdiaz_, autor del blog Conexión Causal)

El artículo de BASE es H. Nagahama, C. Smorra, …, S. Ulmer, “Sixfold improved single particle measurement of the magnetic moment of the antiproton,” Nature Communications 8: 14084 (18 Jan 2017), doi: 10.1038/ncomms14084; me he enterado gracias a un tuit de CERNtrípetas ‏@CERNtripetas. Más información en Harriet Kim Jarlett, “BASE precisely measures antiproton’s magnetic moment,” CERN News, 18 Jan 2017.

[PS 19 Ene 2017] Me gustaría pedir disculpas porque en la primera versión de este artículo titulé que ATRAP era el responsable de este trabajo (ATRAP realizó dicha medida en 2013). Esta semana estoy bastante liado. Pido disculpas por mis despistes, que no serán pocos.

Dibujo20170118 Experimental results ATRAP nature ncomms14084 figure4

La invariancia CPT (conjugación de carga C, inversión de paridad P e inversión temporal T) es un principio fundamental que subyace a las teorías cuánticas de campos del modelo estándar. Se pueden construir extensiones de este modelo que violen dicha simetría. Los experimentos que buscan violaciones de la invariancia CPT permiten acotar los parámetros de dichos modelos. El experimento ATRAP obtuvo la medida más precisa del cociente entre la carga y la masa del antiprotón, que se comparó con la del protón y coinciden en 69 partes por billón (“La medida más precisa de la invariancia CPT con el protón y el antiprotón”, LCMF, 12 Ago 2015).

Los experimentos BASE y ATRAP están instalados en el desacelerador de antiprotones (AD) del CERN. Usan trampas criogénicas de Penning para atrapar los antiprotones (BASE) y antihidrógenos (ATRAP) mediante un campos magnéticos. BASE usa un campo de 1,945 teslas generado por imanes superconductores. Los antiprotones se hacen oscilar entre dos trampas en un cilindro y se mide su momento magnético gracias a su frecuencias de oscilación. El nuevo resultado se ha obtenido gracias a seis medidas realizadas entre el 20 de febrero de 2016 y el 05 de marzo de 2016. Como curiosidad me gustaría destacar que las medidas se tomaron en fin de semana o en plena noche para minimizar el efecto de las personas en el laboratorio.

Dibujo20170118 table sme coefficients from ATRAP measurement nature ncomms14084 table1

Esta tabla resume las nuevas cotas de los parámetros del modelo SME que ha permitido obtener la nueva medida de BASE. Sin entrar en más detalles, me gustaría recordar que la violación de la simetría de paridad P por las interacciones débiles fue tal sorpresa para los físicos que recibió el Premio Nobel de Física el año siguiente (1957). Una violación, por pequeña que fuera, de la invariancia CPT sería una sorpresa aún mayor, por lo que implicaría un Premio Nobel igual de rápido.


3 Comentarios

Participa Suscríbete

Oscar Augusto Moreno MalaverOscar Augusto Moreno Malaver

Si el personal que trabaja en esas instalaciones pueda perturbar la medición en este experimento, es increíble cual sensible es esta máquina entonces.

AntonioAntonio

¿No será BASE en lugar de ATRAP?

https://home.cern/about/updates/2017...etic-moment

In a paper published today in the journal Nature Communications (link is external), the BASE collaboration at CERN reports the most precise measurement ever made of the magnetic moment of the antiproton, allowing a fundamental comparison between matter and antimatter. The BASE measurement shows that the magnetic moments of the proton and antiproton are identical, apart from their opposite signs, within the experimental uncertainty of 0.8 parts per million. The result improves the precision of the previous best measurement by the ATRAP collaboration in 2013, also at CERN, by a factor of 6.

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>