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Las colisiones entre partículas dentro del Large Hadron Collider Atom Smasher (Colisionador de Hadrones) han creado lo que parece ser una nueva forma de la materia.
El nuevo tipo de materia se llama color-vidrio condensado y es una onda liquidlike de los gluones
, que son partículas elementales relacionadas con la fuerza fuerte que se adhiere a los quarks dentro de los protones y neutrones (de ahí son como "pegamento").
Los científicos no esperaban este tipo de materia resultante de las colisiones de partículas tipo en el Gran Colisionador de Hadronesen el momento. Sin embargo, puede explicar algunos comportamientos extraños visto en el interior de la máquina, que es un lazo gigante donde las partículas inician su carrera alrededor y debajo de Suiza y Francia.
Cuando los científicos aceleran protones (uno de los componentes básicos de los átomos) y los iones de plomo (átomos de plomo, que contienen 82 protones cada uno, despojados de sus electrones), y los estrellan unos contra otros, las explosiones resultantes licuan esas partículas y dan lugar a nuevas partículas a su paso. La mayoría de estas nuevas partículas, como se esperaba, vuelan en todas direcciones a velocidades cercanas a la de la luz. [ Fotos: El Más Grande acelerador de partículas del Mundo (LHC) ]
Sin embargo, recientemente los científicos notaron que algunos pares de partículas fueron volando desde el punto de colisión en direcciones correlativas.
"De alguna manera vuelan en la misma dirección, aunque no está claro cómo pueden comunicar su dirección con las demás. Esto ha sorprendido a mucha gente, incluidos nosotros," MIT physicistGunther Roland, cuyo grupo llevó al análisis de los datos de colisiones junto con Wei Liof de la Universidad de Rice, dijo esto en un comunicado.
Un patrón similar de vuelo se observa cuando dos partículas pesadas, tales como los protones de plomo e iones de plomo, chocan entre sí. En este caso, las colisiones crean lo que se llama plasma quark-gluón - una sopa supercaliente de partículas en el estado similar del universo justo después del Big Bang . Esta sopa puede barrer las partículas en la misma dirección, explicando porqué sus direcciones de vuelo resultan ser correlativas.
Pero el plasma quark-gluón no es posible obtenerlo con colisiones, de protones de plomo entre ellos, como los que utilizaron en el nuevo estudio. Ahora los investigadores creen que un estado diferente de la materia, el condensado de color cristal, puede actuar de una manera similar. El condensado de color del vidrio denso enjambre de gluones también puede barrer partículas fuera en la misma dirección, sugirió Brookhaven National Laboratory physicistRajuVenugopalan, que predijo la primera sustancia, que también puede ser vista después de las colisiones protón-protón.
El mecanismo puede depender de un extraño capricho de partículas llamado entrelazamiento cuántico . Dos partículas pueden entrelazarse de modo que mantienen una conexión incluso después de que se separan, y una acción sobre una repercute en la otra.
Gluones enredados en el condensado de color cristal podría explicar cómo las partículas que se alejan del punto de colisión podría compartir información sobre su dirección de vuelo entre sí, dijo Venugopalan .
El fenómeno intrigante es que no se esperaba que el resultado de la carrera de protones LHC se obtuviera con colisiones de plomo, el cual fue creado para servir como punto de referencia para la comparación con otros tipos de colisiones.
"Uno no espera el quark-gluón como efecto del plasma" logrado con protones de plomo colisionando, Rolandsaid. "Se suponía que iba a ser una especie de recorrido de referencia -. Una carrera en la que se puede estudiar los efectos de fondo y luego restarlos de los efectos que se ven en las colisiones plomo-plomo"
Los resultados se detallan en un próximo número de la revista Physical Review B.
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