Los cient\u00edficos alguna vez pensaron que el \u00e1tomo era la cosa m\u00e1s peque\u00f1a del universo, pero luego aprendieron sobre part\u00edculas como protones, neutrones y electrones, solo para luego descubrir que todav\u00eda hay bloques de construcci\u00f3n a\u00fan m\u00e1s peque\u00f1os. Los quarks y los gluones son, hasta donde sabemos, los bloques de construcci\u00f3n fundamentales del universo, part\u00edculas subat\u00f3micas que son mucho m\u00e1s peque\u00f1as y operan a niveles de energ\u00eda mucho m\u00e1s altos que los protones y los neutrones, que se clasifican como hadrones.<\/p>\n\n\n\n
Los quarks se combinan en varias configuraciones para formar hadrones. Pr\u00e1cticamente toda la materia observable se compone de quarks up, quarks down y electrones, y cada prot\u00f3n y cada neutr\u00f3n contiene tres quarks.<\/p>\n\n\n\n
Ahora, f\u00edsicos de la Universidad de Pittsburgh y la Universidad de Swansea han analizado los n\u00fameros de un experimento reciente en el CERN, el colisionador de part\u00edculas m\u00e1s poderoso del mundo, encontrando evidencia de estados de pentaquark. Esencialmente, los datos apuntan a nuevos tipos de materia formados por cuatro quarks y un antiquark.<\/p>\n\n\n\n
Los hadrones se explican mediante la teor\u00eda de la cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, un marco de f\u00edsica de alta energ\u00eda propuesto por primera vez en la d\u00e9cada de 1970 que describ\u00eda las interacciones fuertes y las fuerzas nucleares. Pero el problema es que este marco deja muchas preguntas espinosas sin respuesta sobre el funcionamiento interno de los quarks y la compleja din\u00e1mica que da lugar a las fuerzas nucleares.<\/p>\n\n\n\n
\u201cLa cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica es el hijo problem\u00e1tico del modelo est\u00e1ndar\u201d, dijo Eric Swanson, de la Universidad de Pittsburgh, en un comunicado. \u201cAprender lo que dice sobre los hadrones requiere ejecutar las computadoras m\u00e1s r\u00e1pidas del mundo durante a\u00f1os, lo que dificulta responder las docenas de preguntas que plantea este \u00fanico experimento\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Durante mucho tiempo, el consenso fue que todos los hadrones son una combinaci\u00f3n de un quark y un antiquark o combinaciones de tres quarks. Pero luego, en 2003, los f\u00edsicos del experimento Belle en Tsukuba, Jap\u00f3n, encontraron el primer pentaquark, que se denot\u00f3 como “X” porque todo parec\u00eda poco convencional. X es una combinaci\u00f3n de dos quarks y dos antiquarks. Poco despu\u00e9s, un estado similarmente misterioso pero diferente apareci\u00f3 en el experimento BaBar en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC y se denomin\u00f3 “Y”. Los estados ex\u00f3ticos posteriores vistos en Belle y BESIII se denominaron “Z”, y los tetraquarks descubiertos m\u00e1s recientemente en LHCb se denominaron “T”.<\/p>\n\n\n\n
Se est\u00e1 convirtiendo en un mundo realmente abarrotado en f\u00edsica de part\u00edculas, con m\u00e1s de dos docenas de pentaquarks y tetraquarks descubiertos hasta el momento, cada uno de los cuales es \u00fanico con cualidades particulares. La \u00faltima part\u00edcula en aparecer en la lista fue descubierta por el nuevo estudio despu\u00e9s de que los f\u00edsicos examinaran una part\u00edcula pesada llamada Lambda b que se descompone en part\u00edculas m\u00e1s ligeras, incluido el familiar prot\u00f3n y el famoso J\/psi, descubierto en 1974. La descomposici\u00f3n observada por el investigadores s\u00f3lo puede explicarse por la existencia de un nuevo tipo de materia.<\/p>\n\n\n\n
\u201cTenemos un modelo que explica los datos maravillosamente y, por primera vez, incorpora todas las restricciones experimentales\u201d, dijo Burns. La explicaci\u00f3n requiere la existencia de varias part\u00edculas nuevas que consisten en cuatro quarks y un antiquark, llamados “pentaquarks”.<\/p>\n\n\n\n
\u201cRealmente no hay otra forma de interpretar los datos: deben existir estados de pentaquark\u201d, dijo Tim Burns de la Universidad de Swansea.<\/p>\n\n\n\n
Los tetraquarks y los pentaquarks se consideran hoy en d\u00eda “ex\u00f3ticos”, pero tambi\u00e9n lo eran los protones y los neutrones cuando se descubrieron por primera vez a principios del siglo XX. Ahora hay suficientes de estas elusivas y extra\u00f1as part\u00edculas para que los cient\u00edficos puedan comenzar a agruparlas seg\u00fan sus propiedades, similares a los elementos qu\u00edmicos en la tabla peri\u00f3dica. Esto ayudar\u00eda a los f\u00edsicos a desmitificar la cromodin\u00e1mica cu\u00e1ntica y comprender mejor las reglas que rigen la masa ex\u00f3tica.<\/p>\n\n\n\n
Los hallazgos aparecieron en la revista Physical Review<\/a>.<\/p>\n\n\n\n