El encanto del mesón J/Psi y la belleza del primer mesón B observados en el detector LHCb del CERN

Por Francisco R. Villatoro, el 24 abril, 2010. Categoría(s): Ciencia • Física • LHC - CERN • Noticias • Physics • Science ✎ 2

MiGUi nos recordaba en el «El encanto del mesón J/Psimigui, Ciencia y Cultura, 18 Abr. 2010, la historia de Gell-Mann y su vía óctuple, y el descubrimiento del mesón J/Psi simultáneamente en el SLAC (Richter) y en el BNL (Ting) en 1974, de ahí los dos nombres para esta partícula, que confirmó definitivamente el modelo de los quarks. «El mesón J/Psi tiene una masa de 3097 MeV/c² y está hecho de un quark encanto y un antiquark encanto, el cuarto sabor de los quarks conjeturado en« 1970 por Glashow, Iliopoulos y Maiani. «En 1976 Richter y Ting compartieron el Nobel de física por el descubrimiento.» Si no lo conoces te recomiendo su artículo, traducción libre de Stefan and Bee, «The J/Psi ResonanceBackreaction, December 8, 2007.

Lo único que le he echado en falta al artículo de MiGUi es la figura que abre esta entrada, la primera reconstrucción en el detector LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) en el LHC del CERN de la partícula J/Psi con colisiones a √s = 7 TeV (obtenida el 10 de abril de 2010). En el LHCb se ha calculado una masa 3092’7 ± 2’4 MeV/c², un valor muy bueno comparado con el mejor calculado por el Particle Data Group, 3096’916 ± 0’011 MeV/c². Esta reconstrucción se ha obtenido gracias al estudio de la masa invariante para pares de muones μ+ y μ observadas en la desintegración de mesones B+ cuya masa en reposo es de 5’32 GeV/c². Esta partícula tiene una masa 5’5 mayor que la masa del protón, pero 650 veces más pequeña que la energía de los protones que colisionan en el LHC, lo que nos recuerda que en el LHC las partículas de materia se crean a partir de la energía gracias a la famosa fórmula de Einstein E=m c². Nos lo han contado en «First reconstructed Beauty Particle,» Current News, LHCb, 21 April 2010.

LHCb es el detector del LHC especializado en el estudio de las partículas con «belleza» (con un quark b, bottom o belleza). La primera partícula «bella» que el LHCb ha sido capaz de observar ha sido el mesón B+ formado por un quark u (arriba) y un antiquark b (belleza). Esta partícula tiene una vida media de 1’5 picosegundos y se observó por primera vez el 5 de abril de 2010 tras la observación de 10 millones de colisiones protón-protón. El mesón B+ se desintegró en dos partículas tras recorrer solamente 2 mm. (milímetros). Se desintegró en un par de mesones J/ψ y K+. La primera de estas partículas se desintegró inmediatamente en dos partículas de larga vida, un par de muones μ+ y μ que junto con la partícula K+ atravesaron los detectores, dejando una trayectoria de señales a la espera de su reconstrucción por parte de los físicos. La reconstrucción de sus trayectorias se obtuvo con gran precisión como se muestra en la figura de arriba. Lo que los detectores observaron es lo que se ve aquí abajo. Como no, el LHC está reconstruyendo el Modelo Estándar paso a paso, partícula a partícula. Todos los físicos de los experimentos del LHC estén realizando a la perfección sus deberes.Esta reconstrucción del Modelo Estándar es una gran labor necesaria para que dentro de unos meses se pueda empezar a buscar nueva física más allá del Modelo Estándar. Esta labor no será noticia dentro de unos meses. Nadie se acordará entonces del gran trabajo que están realizando estos físicos ahora. Por eso creo que es ahora cuando nos debemos alegrar de esta gran labor que, en mi opinión, merece todos nuestros titulares. Enhorabuena, compañer@s

Por cierto, acabo de ver en Menéame que esta noticia del LHCb ya fue meneada y llegó a portada. Se me adelantó Christian Leal, «Colisionador de Hadrones crea su primera partícula de antimateria y confirma teoría de Einstein,» Bio-Bio, la radio, 23 Abril 2010. No importa, mi entrada es un guiño a MiGUi.



2 Comentarios

  1. Me parece excelente que se vean poco a poco los resultados del LHC, y que, de cara al público, no sean todo especulaciones de si va a crear un agujero negro o no sé que otras chorradas.

    Y para los que no somos físicos de partículas… muy interesante el gráfico con las trayectorias y la escala en milímetros.

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