agosto 18, 2022

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Investigadores han descubierto un nuevo tipo de pariente de Higgs en los lugares más difíciles

Investigadores han descubierto un nuevo tipo de pariente de Higgs en los lugares más difíciles

Descubrir nueva física a veces requiere niveles insanos de energía. Grandes máquinas. Equipo de lujo. Incontables horas de examinar paquetes de datos.

Y, a veces, la combinación adecuada de materiales puede abrir un portal a mundos invisibles en un área apenas un poco más grande que una mesa.

Toma este nuevo tipo de relativo a bosón de Higgs, por ejemplo. Se encontró inactivo a temperatura ambiente por una pieza de cristales de telurio en capas. A diferencia de su famoso primo, tampoco tomó años romper moléculas para descubrirlo. Solo un uso inteligente de algunos láseres y un truco para eliminar las propiedades cuánticas del fotón.

«No todos los días encuentras una nueva partícula sobre una mesa», Dice Kenneth Birch, físico del Boston College y coautor principal del estudio que anuncia el descubrimiento de la partícula.

Borsch y sus colegas observan lo que se conoce como el modo axial de Higgs, una oscilación cuántica que técnicamente puede considerarse un nuevo tipo de partícula.

Al igual que muchos descubrimientos en física cuántica, la observación de los comportamientos cuánticos teóricos en acción nos acerca a descubrir posibles grietas en Forma estándar Incluso nos ayuda a concentrarnos en resolver algunos de los grandes rompecabezas restantes.

«La detección axial de Higgs se ha predicho en la física de partículas de alta energía para explicar materia oscura» Dice Porsche.

«Sin embargo, nunca se notó. Su aparición en un sistema de materia condensada fue bastante sorprendente y presagiaba el descubrimiento de un nuevo estado de simetría roto e imprevisto».

Han pasado 10 años desde El bosón de Higgs ha sido oficialmente determinado En medio de la masacre de colisión de partículas por investigadores del CERN. Esto no solo puso fin a la búsqueda de la partícula, sino que selló la última caja en el Modelo Estándar: el jardín de partículas fundamentales que componen el complemento de ladrillos y mortero de la naturaleza.

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con el campo de higgsDescubrimos, finalmente, la confirmación de nuestra comprensión de cómo los componentes del modelo ganan masa durante el reposo. Fue una gran victoria para la física, que todavía usamos para comprender la mecánica interna de la materia.

Si bien cualquier partícula de Higgs existe durante apenas una fracción de segundo, es una partícula en el verdadero sentido de la palabra, y en realidad parpadea brevemente como una excitación discreta en un campo cuántico.

Sin embargo, existen otras circunstancias en las que las partículas pueden dar masa. Una ruptura en el comportamiento colectivo de un flujo de electrones llamado onda de densidad de carga, por ejemplo, sería suficiente.

La versión del «Monstruo de Frankenstein» del Higgs, llamada A modo higgstambién puede presentar características que no se ven en su primo menos irregular, como un grado limitado de momento angular (o giro).

El modo progresivo 1 o pivote de Higgs no solo realiza la misma función que Higgs bosón En condiciones muy específicas, (y cuasipartículas Me gusta) podría proporcionar razones interesantes para estudiar la misteriosa masa de materia oscura.

Como una cuasi-partícula, la posición de pivote de Higgs solo puede verse como algo que emerge de los comportamientos colectivos de la audiencia. Encontrarlo requiere conocer su firma en una ola de ondas cuánticas y luego encontrar una manera de sacarlo del caos.

Al enviar haces de luz perfectamente coherentes desde dos tipos de láseres a través de estos materiales y luego observar patrones reveladores en su alineación, Borsch y su equipo detectaron el eco del modo axial de Higgs en capas de triteloride de tierras raras.

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«En contraste con las condiciones extremas que normalmente se requieren para observar nuevas partículas, esto se realizó a temperatura ambiente en un experimento de mesa en el que logramos un control de modo cuantitativo simplemente cambiando la polarización de la luz». Dice Porsche.

Podría haber muchas de estas otras partículas emergiendo del enredo de partes del cuerpo formando materiales cuánticos exóticos. Tener una forma de ver fácilmente su sombra a la luz del láser podría revelar una gran cantidad de nueva física.

Esta investigación fue publicada en templar la naturaleza.