Un grupo de científicos que trabajaba en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear), durante el experimento ATLAS, demostró la existencia de un fenómeno llamado dispersión de la luz por la luz. El fenómeno consiste en la interacción cuántica de dos haces de fotones, como resultado de lo cual un rayo de luz es algo "refractado" por el otro, como si fueran sólidos. El artículo de los investigadores fue publicado en la revista Nature Physics, dice brevemente sobre el descubrimiento la publicación ScienceAlert.
Según los conceptos clásicos, las ondas electromagnéticas se atraviesan sin obstáculos. Sin embargo, en 1936, los físicos alemanes Hans Heinrich Euler y Werner Heisenberg predijeron que dos fotones podrían chocar e interactuar entre sí. En condiciones normales, este efecto es invisible, pero puede detectarse mediante partículas de alta energía.
Los científicos han dispersado los núcleos de plomo en el tubo del acelerador a velocidades cercanas a la de la luz (relativistas). La carga positiva de los átomos privados de electrones forma un campo electrostático, que a altas velocidades se transforma en un campo electromagnético, es decir, en una densa nube de fotones. Los núcleos de plomo que se mueven en direcciones opuestas no interactúan directamente, sino en el curso de colisiones ultraperiféricas, cuando las nubes de partículas chocan entre sí. Según la teoría, en este caso, los fotones de diferentes nubes se dispersan entre sí, lo que genera nuevas partículas, que el detector ATLAS debe registrar.
En total, el detector registró cuatro mil millones de interacciones diferentes entre partículas. Los científicos han hecho la selección necesaria e identificado 13 eventos consistentes con la imagen de la dispersión de la luz en la luz. Al mismo tiempo, la proporción de procesos extraños que crean el fondo y pueden hacer que los datos no sean confiables fue de solo 2.6 eventos. Los principales parámetros del proceso, incluida la sección transversal (proximidad de partículas en colisión) y la masa invariante (el exponente de dispersión de partículas), son consistentes con las predicciones del Modelo Estándar.
norte
El modelo estándar es una teoría que describe toda la variedad de partículas y sus interacciones. Predice varios procesos subatómicos y sus propiedades, que se confirman en experimentos en aceleradores, incluso en el LHC.
