Los científicos han declarado la realidad de los tetraquarks exóticos.
Dos grupos independientes de físicos descubrieron nuevas partículas elementales exóticas: tetraquarks "en la punta de una pluma" de diferentes maneras. Los científicos han llegado a la conclusión de que pueden existir de forma estable, aunque en la naturaleza que nos rodea solo se conocen partículas con no más de tres quarks. Potencialmente, los tetraquarks pueden exhibir propiedades que aún no han sido demostradas por partículas elementales "ordinarias" previamente conocidas por la ciencia. Los artículos relacionados se publican en Physical Review Letters.
Todos los cuerpos que observamos están compuestos de hadrones, partículas elementales sujetas a una fuerte interacción nuclear, que mantiene unidas las partículas de las que estamos compuestos. La subclase más famosa de hadrones son los bariones, a saber, protones y neutrones, de los cuales se componen los núcleos de todos los átomos (y todas las moléculas, planetas, estrellas y seres vivos consisten en átomos).
Los bariones que nos son familiares consisten en tres quarks [qqq], partículas especiales con una carga eléctrica fraccionada (2/3 o -1/3) y no existen en forma libre, sino solo en la composición de los bariones. Sin embargo, los cálculos de los teóricos han demostrado hace mucho tiempo que nada impide la existencia de tetraquarks, por ejemplo, como partículas en las que hay tres quarks y un antiquark [qqq¯q¯]. El hecho de que aún no se hayan encontrado en la naturaleza se atribuyó a la extrema inestabilidad de tales tetraquarks. Se asumió que su masa es tan grande que se descomponen rápidamente a través de una interacción fuerte, en contraste con los hadrones ordinarios (los mismos bariones), que se descomponen a través de una interacción nuclear débil y, por lo tanto, existen mucho más tiempo.
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Los autores de ambos nuevos trabajos realizaron cálculos de la estabilidad de la existencia de partículas formadas por cuatro quarks, en los que hay dos quarks y dos antiquarks. Este enfoque difiere de los modelos asumidos anteriormente, donde había tres quarks y un antiquark en un tetraquark (una partícula en todo similar a un quark, pero con una carga opuesta). Se las arreglaron para descubrir que su masa es 10 389 MeV / s2 (megaelectronvoltio a la velocidad de la luz al cuadrado; en física de partículas elementales, en lugar de masa, de acuerdo con E = mc2 de Einstein, se usa su energía equivalente). Esto es notablemente menor que la combinación más ligera de bariones y mesones con las características correspondientes. De lo cual se deduce que tal tetraquark-hadrón será tan estable como los típicos bariones que nos rodean.
Nuevos cálculos muestran que las partículas de cuatro quarks deben existir el tiempo suficiente para ser detectadas experimentalmente. Surge la pregunta, ¿por qué esto no sucede en la práctica? Las posibles respuestas a esta pregunta incluyen la corta vida útil de las partículas de tetraquark. Sin embargo, si se obtienen en el laboratorio, es muy posible estudiar sus propiedades, que deberían diferir notablemente de las de las partículas ordinarias de tres y dos quarks.
IVAN ORTEGA
