Top Quark: Masa De La Partícula Elemental Más Pesada Del Mundo Encontrada

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Fermilab y cern han anunciado su primer resultado conjunto de los colisionadores de partículas tevatron y lhc, la masa del quark top.

En el primer resultado conjunto de los dos principales colisionadores de partículas del mundo, los científicos han determinado la masa de la partícula elemental más pesada, el quark top.

La medición se realizó utilizando el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el CERN en Ginebra, Suiza, y el Tevatron en el Fermilab en Batavia, Illinois. Cuatro experimentos separados encontraron un valor conjunto para el quark top de 173.34 (+/- 0.76) gigaelectronvolts dividido A la velocidad de la luz cuadrada, los científicos anunciaron el miércoles (19 de marzo) en una conferencia de física en Italia.

"La combinación de datos del CERN y el Fermilab para obtener un resultado de la masa del quark top de precisión es una clara indicación de su importancia para comprender la naturaleza", dijo el director del Fermilab, Nigel Lockyer, en un comunicado, y agregó: "Es un gran ejemplo de la colaboración internacional. en nuestro campo ". [Física loca: las pequeñas partículas más frescas de la naturaleza]

Los cuatro experimentos de LHC y Tevatron (ATLAS, CDF, CMS y DZERO, respectivamente) son los únicos que han observado los quarks top, que son 100 veces la masa de un protón. Además de los quarks top, hay otros cinco tipos, o sabores, de quarks: bottom, up, down, charm y extraño. (Por ejemplo, los protones están formados por dos quarks up y uno quark down, mientras que los neutrones contienen dos quarks down y uno quark up).

La nueva masa de partículas permitirá a los científicos probar las matemáticas de las conexiones cuánticas entre el quark top, la partícula de Higgs, la partícula detectada por el LHC en 2012, que explica cómo otras partículas obtienen su masa, y el bosón W, el portador del Fuerza electrodébil.

Los físicos teóricos ahora pueden investigar cómo la masa del quark top afectará las predicciones de la estabilidad del campo de Higgs (el campo asociado con la partícula de Higgs) y los efectos sobre la evolución del universo. Además, el nuevo valor permitirá a los científicos probar las inconsistencias en el Modelo Estándar de la física de partículas y descubrir nuevas físicas para describir la naturaleza del universo.

Más de 6.000 científicos de más de 50 países participaron en la investigación. Los experimentos de CDF y DZero detectaron el quark top por primera vez en 1995, basándose en unos 300,000 eventos de quarks producidos por Tevatron de Fermilab (que se cerró en 2011). El LHC en CERN ha producido los eventos de quark más importantes del mundo, casi 18 millones desde que comenzó a funcionar en 2009.

Los cuatro experimentos en Fermilab y CERN utilizaron diferentes métodos para medir la masa del quark top, y cada experimento había publicado sus resultados previamente. Al colaborar estrechamente para comprender los métodos y las incertidumbres de los demás, los equipos pudieron combinar las mediciones en un único valor sólido.

"La competencia colaborativa es el nombre del juego", dijo el director general del CERN, Rolf Heuer, en un comunicado. "La competencia entre colaboraciones experimentales y laboratorios nos estimula, pero la colaboración como esta respalda el esfuerzo global de la física de partículas y es esencial para avanzar en nuestro conocimiento del universo en el que vivimos".

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Suplemento De Vídeo: El Modelo Estándar de la Física de Partículas (primera parte) [HD].




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