Científicos de Rusia, proponen una forma económica de demostrar la asimetría del Universo
Moscú, Rusia, Eurasia.- En interés de la ciencia avanzada, se están construyendo aceleradores gigantes en diferentes países. Se trata de instalaciones grandiosas con las que se consiguen altas energías y se estudian las estructuras más pequeñas de la materia. Estos experimentos ayudan a los científicos a acercarse a la comprensión de los procesos fundamentales del universo.
Sin embargo, los megaaceleradores son instalaciones complejas y costosas. Por lo tanto, los físicos nucleares rusos del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia de Ciencias de Rusia, el Instituto de Física y Tecnología de Moscú y el Instituto de Física Teórica que llevan su nombre. L.D. Landau RAS y el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear propusieron cómo resolver uno de los misterios más importantes del Universo, mejorando sólo ligeramente el acelerador existente. Se publicó un artículo con novedades en la revista Physics of Atomic Nuclei. Habla del Nuclotron, la instalación básica de JINR. Los científicos proponen crear una versión avanzada de una máquina para buscar el momento dipolar del electrón (EDM) de partículas.
“La EDM es una cantidad que muestra la distribución desigual de la densidad de carga dentro de las partículas elementales. Su formación en los primeros momentos del Big Bang, según las condiciones formuladas por el académico Andrei Sajarov en 1967, se produjo de tal manera que la materia se producía más rápidamente que la antimateria. Esto finalmente condujo al estado actual del Universo, donde las partículas están presentes en todas partes, pero no hay antipartículas que vivan permanentemente. Todas las condiciones enumeradas por Sajarov se reducen al hecho de que la electroerosión debería ser mucho mayor que el valor predicho por el modelo estándar, la teoría moderna de las partículas elementales. Por tanto, la electroerosión es un indicador de la física más allá del modelo estándar. Determinando su valor es posible obtener evidencia de la asimetría de la materia y la antimateria en las primeras etapas del nacimiento del Universo”, explicó uno de los autores del artículo, investigador principal del INR RAS, profesor e investigador principal. del Laboratorio de Física de Aceleradores del MIPT, Yuri Senichev, explicando las bases fundamentales de la investigación.
El Nuclotron modernizado puede ayudar a resolver este problema. Sin embargo, este no es un problema trivial, ya que, según los conceptos modernos, el EDM no puede exceder 10−38 e cm (el producto de una carga eléctrica elemental por centímetro). Se trata de un valor tan pequeño que si, por ejemplo, una partícula elemental tuviera el tamaño de la Tierra, el desplazamiento de su eje de rotación, que los científicos pretenden medir, sería comparable al grosor de un cabello humano.
La idea de utilizar un anillo de almacenamiento para detectar la electroerosión de partículas cargadas apareció en el Laboratorio Nacional Brookhaven (BNL, EE. UU.) a principios de la década de 2000. Se basa en un concepto que implica la acumulación de una señal EDM insignificante debido a una gran cantidad de revoluciones en el anillo. Sin embargo, este proyecto no resolvió el problema de los errores sistemáticos. Además, su implementación requirió un anillo acelerador centrado exclusivamente en la búsqueda de electroerosión, con un coste de 250 millones de dólares.
“El enfoque propuesto implica abandonar la medición de los desplazamientos del haz en el espacio y pasar únicamente a medir la frecuencia de precesión del espín (el desplazamiento del eje de rotación causado por el momento electromagnético de la partícula), que es la medición más precisa. La idea se puede hacer realidad mejorando parcialmente el Nuclotron”, explicó Yuri Senichev.
Agregó que la megainstalación fue construida en JINR en 1992 y jugó un papel importante en muchos estudios. Sin embargo, ahora, cuando se está preparando el complejo acelerador NICA para su puesta en servicio, al nucletrón se le asigna una función auxiliar en él. Por lo tanto, tendrá capacidad libre que podrá utilizarse para detectar EDM sin perturbar sus otras funciones como parte del nuevo complejo.
