{"id":441032,"date":"2022-06-20T17:51:43","date_gmt":"2022-06-20T20:51:43","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=441032"},"modified":"2022-06-22T14:41:13","modified_gmt":"2022-06-22T17:41:13","slug":"un-estudio-llevado-a-cabo-por-cientificos-brasilenos-en-el-cern-detecto-que-la-formacion-de-materia-es-siete-veces-mayor-que-la-de-antimateria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/un-estudio-llevado-a-cabo-por-cientificos-brasilenos-en-el-cern-detecto-que-la-formacion-de-materia-es-siete-veces-mayor-que-la-de-antimateria\/","title":{"rendered":"Un estudio de cient\u00edficos brasile\u00f1os en el Cern detect\u00f3 que la formaci\u00f3n de materia es siete veces mayor que la de antimateria"},"content":{"rendered":"<p>Uno de los grandes misterios de la cosmolog\u00eda lo constituye la asimetr\u00eda materia\/antimateria, presente desde el Big Bang, la explosi\u00f3n primordial que habr\u00eda originado el Universo hace unos 13.800 millones de a\u00f1os. Este desequilibrio se caracteriza por una mayor presencia de part\u00edculas, tales como los protones, neutrones y electrones, que sus correspondientes antipart\u00edculas (antiprotones, antineutrones y positrones). Cada tipo de antipart\u00edcula posee propiedades tales como la masa y la energ\u00eda id\u00e9nticas a las de las part\u00edculas, pero con carga el\u00e9ctrica y algunos par\u00e1metros cu\u00e1nticos de valor inverso. El electr\u00f3n, por ejemplo, es una part\u00edcula con carga negativa. El positr\u00f3n, su antipart\u00edcula, es positivo. En teor\u00eda, en el Cosmos deber\u00eda existir la misma cantidad de materia que de antimateria, ya que se generan simult\u00e1neamente como si fueran gemelos univitelinos, es decir, id\u00e9nticos. Pero casi todo lo que se observa en el Universo visible, desde los \u00e1tomos hasta las galaxias, est\u00e1 compuesto por part\u00edculas, no por antipart\u00edculas.<\/p>\n<p>En laboratorio, una forma de tratar de entender la asimetr\u00eda materia\/antimateria del Universo consiste en analizar de qu\u00e9 modo la producci\u00f3n de ciertos tipos de part\u00edculas y antipart\u00edculas subat\u00f3micas contradice una ley fundamental de la f\u00edsica denominada simetr\u00eda de paridad de carga (CP). Este principio establece que la tasa de decaimiento de una part\u00edcula y de su respectiva antipart\u00edcula deber\u00eda ser la misma. El decaimiento o desintegraci\u00f3n es un proceso espont\u00e1neo en el cual las part\u00edculas y las antipart\u00edculas inestables se fragmentan y generan otras part\u00edculas y antipart\u00edculas m\u00e1s ligeras. Un estudio encabezado por un grupo de cient\u00edficos brasile\u00f1os realizado en el acelerador de part\u00edculas m\u00e1s grande y potente del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), registr\u00f3 el mayor grado de violaci\u00f3n de esta ley, la de simetr\u00eda CP, que se haya medido hasta ahora en laboratorio. El LHC es uno de los laboratorios de la Organizaci\u00f3n Europea para la Investigaci\u00f3n Nuclear (Cern), y est\u00e1 ubicado en los alrededores de Ginebra, en Suiza, en la frontera con Francia. A principios del mes de marzo, el gobierno federal de Brasil firm\u00f3 un convenio que contempla el ingreso del pa\u00eds como miembro asociado de la instituci\u00f3n (<a href=\"#Brasil-suscribe\"><em>l\u00e9ase el apartado<\/em><\/a>).<\/p>\n<p>Seg\u00fan se desprende de este estudio, ciertas formas raras de una part\u00edcula subat\u00f3mica ef\u00edmera denominada mes\u00f3n B pasan por el proceso de decaimiento con una frecuencia casi siete veces mayor que su antipart\u00edcula correspondiente. \u201cSi la violaci\u00f3n de la simetr\u00eda CP fuera del orden de un 10 %, nuestro resultado podr\u00eda explicarse f\u00e1cilmente de acuerdo con la f\u00edsica vigente. Pero el nivel de disparidad que hemos medido fue inesperado\u201d, comenta en una entrevista concedida a<em> Pesquisa FAPESP<\/em> el f\u00edsico Ign\u00e1cio Bediaga, cient\u00edfico del Centro Brasile\u00f1o de Investigaciones F\u00edsicas (CBPF, en portugu\u00e9s) y coordinador del grupo que llev\u00f3 a cabo el estudio. \u201cUna violaci\u00f3n tan acentuada puede ser el resultado de interferencias cu\u00e1nticas o de alg\u00fan mecanismo f\u00edsico hasta ahora desconocido\u201d.<\/p>\n<p>El resultado de este trabajo, que a\u00fan no ha sido enviado para su publicaci\u00f3n en una revista cient\u00edfica, fue obtenido por un equipo integrado por 12 f\u00edsicos brasile\u00f1os y una hondure\u00f1a que forman parte de la colaboraci\u00f3n internacional LHCb. Esta es una iniciativa en la que participan 1.400 cient\u00edficos, t\u00e9cnicos e ingenieros de 18 pa\u00edses. Aparte de los investigadores del CBPF y de los brasile\u00f1os que trabajan en universidades extranjeras, el equipo incluye a f\u00edsicos de la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), de la Universidad de Brasilia (UnB) y tambi\u00e9n a una colega de la Universidad Nacional Aut\u00f3noma de Honduras (UNAH). El LHCb es uno de los cuatro experimentos principales que se llevan adelante en el LHC, cuyo acelerador de part\u00edculas ocupa un t\u00fanel circular de 27 kil\u00f3metros de extensi\u00f3n situado a 100 metros por debajo de la superficie terrestre.<\/p>\n<div id=\"attachment_441045\" style=\"max-width: 1150px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-441045 size-full\" src=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-2-1140.jpg\" alt=\"\" width=\"1140\" height=\"739\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-2-1140.jpg 1140w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-2-1140-250x162.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-2-1140-700x454.jpg 700w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-2-1140-120x78.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 1140px) 100vw, 1140px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">LHCb\u2009\/\u2009Cern<\/span>Una reproducci\u00f3n por computadora de una colisi\u00f3n de protones con producci\u00f3n de part\u00edculas, entre ellas, piones y kaones<span class=\"media-credits\">LHCb\u2009\/\u2009Cern<\/span><\/p><\/div>\n<p>El grado de confiabilidad de los datos producidos por el trabajo de los brasile\u00f1os supera las 5 sigmas, es decir, hay menos de una posibilidad entre 3,5 millones de que la medici\u00f3n final se deba a un error o a una fluctuaci\u00f3n estad\u00edstica. M\u00e1s all\u00e1 de su relevancia para la propia f\u00edsica de part\u00edculas, la medici\u00f3n podr\u00eda tener implicaciones importantes en el campo de la cosmolog\u00eda, que estudia el origen y la evoluci\u00f3n del Universo, aunque a juicio de los investigadores, todav\u00eda es prematuro avanzar demasiado en este tipo de especulaciones.<\/p>\n<p>Al igual que otras part\u00edculas inestables, los mesones B se producen como resultado de la colisi\u00f3n entre protones acelerados a velocidades cercanas a la de la luz en el interior del LHC. En el experimento, los f\u00edsicos determinaron la frecuencia con la que los mesones B, con carga el\u00e9ctrica positiva o negativa (y sus antipart\u00edculas respectivas) se transforman en alguna de las cuatro combinaciones posibles de tres part\u00edculas m\u00e1s livianas: tres piones; tres kaones; dos piones y un ka\u00f3n, y dos kaones y un pion. En el principio del Universo, entre otros procesos, habr\u00eda habido producci\u00f3n de mesones B y se produjo este tipo de decaimiento.<\/p>\n<p>Con base en el registro de miles de millones de colisiones de protones en el LHC, los investigadores pudieron observar alrededor de 100.000 eventos en los que, en billon\u00e9simas de segundo, los mesones B cargados el\u00e9ctricamente se desintegraron generando piones y kaones. \u201cAnalizamos los datos del segundo ciclo de colisiones de protones que se produjeron en el LHC entre 2015 y 2018\u201d, dice la f\u00edsica La\u00eds Soara Lavra, quien realiza una pasant\u00eda posdoctoral en la Universidad de Clermont Auvergne, en Francia, e integra el grupo brasile\u00f1o del LHCb. \u201cLlevamos cinco a\u00f1os analizando los datos y elaborando este estudio\u201d. En su doctorado, Soara Lavra trabaj\u00f3 con datos preliminares del LHCb.<\/p>\n<p>La producci\u00f3n de estudios que puedan ayudar a comprender mejor el predominio de la materia sobre la antimateria es el objetivo central del experimento LHCb. La ruptura de la simetr\u00eda CP es el \u00fanico principio incorporado al denominado Modelo Est\u00e1ndar de la f\u00edsica que procura interpretar la producci\u00f3n levemente desigual de part\u00edculas y antipart\u00edculas desde el Big Bang. El Modelo Est\u00e1ndar es la teor\u00eda dominante que, desde hace medio siglo, proporciona una explicaci\u00f3n para las part\u00edculas que constituyen la materia y casi todas sus formas de interacci\u00f3n (fuerza electromagn\u00e9tica, nuclear fuerte y nuclear d\u00e9bil). La \u00fanica fuerza que el modelo no contempla es la de la gravedad.<\/p>\n<div id=\"attachment_441041\" style=\"max-width: 1150px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-441041 size-full\" src=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-1-1140.jpg\" alt=\"\" width=\"1140\" height=\"642\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-1-1140.jpg 1140w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-1-1140-250x141.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-1-1140-700x394.jpg 700w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-1-1140-120x68.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 1140px) 100vw, 1140px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">Nasa\u2009\/\u2009Chandra<\/span>Imagen obtenida por un sat\u00e9lite que muestra un p\u00falsar en el interior de la Nebulosa del Cangrejo, que emite un chorro de part\u00edculas y antipart\u00edculas perpendicular a su anillo<span class=\"media-credits\">Nasa\u2009\/\u2009Chandra<\/span><\/p><\/div>\n<p>En un sentido estricto, la ruptura de la simetr\u00eda CP fue una condici\u00f3n necesaria para que el propio Universo y todo lo que hay en \u00e9l existiera. Si la cantidad de materia y antimateria fuera exactamente la misma, en el Cosmos solo habr\u00eda energ\u00eda. Sucede que, cuando una part\u00edcula se encuentra con su antipart\u00edcula, ambas se aniquilan inmediatamente e instant\u00e1neamente desaparecen, liberando alg\u00fan tipo de luz (radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica). Los estudios indican que casi la totalidad de la antimateria del Universo desapareci\u00f3 menos de un segundo despu\u00e9s del Big Bang, y lo que qued\u00f3 es pr\u00e1cticamente la materia producida en exceso, nada m\u00e1s.<\/p>\n<p>\u201cLos resultados de este trabajo del grupo brasile\u00f1o en el LHCb son de suma importancia\u201d, comenta el f\u00edsico te\u00f3rico Tobias Frederico, del Instituto Tecnol\u00f3gico de Aeron\u00e1utica (ITA), quien colabora con Bediaga, del CBPF, aunque no forma parte del equipo brasile\u00f1o que trabaja en el experimento internacional. \u201cPero todav\u00eda no se los puede utilizar como una posible explicaci\u00f3n para el exceso de materia en relaci\u00f3n con la antimateria en el Universo. De momento, realizar este tipo de conexi\u00f3n ser\u00eda un salto demasiado grande. Puede ser que haya otras explicaciones que justifiquen el alto grado de violaci\u00f3n de la simetr\u00eda CP obtenido\u201d.<\/p>\n<p>El f\u00edsico te\u00f3rico argentino Gustavo Burdman, de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), tambi\u00e9n coincide en que la contribuci\u00f3n del estudio es importante y merece un reconocimiento. Sin embargo, tambi\u00e9n subraya que el alto grado de violaci\u00f3n de la simetr\u00eda CP medido por el grupo del CBPF no es necesariamente sorprendente. \u201cLa f\u00edsica te\u00f3rica tiene dificultades para efectuar predicciones consistentes acerca de cu\u00e1l ser\u00eda el nivel de violaci\u00f3n de la simetr\u00eda que deber\u00eda considerarse normal o aceptable para ese tipo espec\u00edfico de decaimiento de los mesones B\u201d, explica Burdman. \u201cPor ello, no resulta sencillo extraer del experimento alguna informaci\u00f3n que pueda ser relevante para la comprensi\u00f3n de la asimetr\u00eda entre materia y antimateria en el Universo\u201d.<\/p>\n<p>El investigador de la USP hace hincapi\u00e9 en que la existencia de violaci\u00f3n de la simetr\u00eda CP es una condici\u00f3n necesaria, pero no suficiente para explicar el predominio de la materia en el Universo. Otras alteraciones en el curso de la historia del Cosmos, como por ejemplo, un per\u00edodo de desequilibrio t\u00e9rmico, habr\u00edan contribuido para la desaparici\u00f3n casi total de la antimateria.<a name=\"Brasil-suscribe\"><\/a><\/p>\n<div class=\"box\"><strong>Brasil suscribe un convenio para ingresar al Cern<\/strong><br \/>\n<em>La adhesi\u00f3n del pa\u00eds al centro europeo como miembro asociado a\u00fan debe ser ratificada por el Congreso Nacional<\/em><\/p>\n<p><div id=\"attachment_441049\" style=\"max-width: 810px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-441049 size-full\" src=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-3-800.jpg\" alt=\"\" width=\"800\" height=\"1203\" srcset=\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-3-800.jpg 800w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-3-800-250x376.jpg 250w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-3-800-700x1053.jpg 700w, https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/06\/060-063_fisica_314-3-800-120x180.jpg 120w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><p class=\"wp-caption-text\"><span class=\"media-credits-inline\">Serge Bellegarde\u2009\/\u2009Cern<\/span>Uno de los edificios del Cern, en la frontera entre Suiza y Francia<span class=\"media-credits\">Serge Bellegarde\u2009\/\u2009Cern<\/span><\/p><\/div><\/p>\n<p>El 3 de marzo, el ministro de Ciencia, Tecnolog\u00eda e Innovaci\u00f3n (MCTI), Marcos Pontes, rubric\u00f3 un acuerdo en la sede del Cern, en Suiza, que prev\u00e9 la incorporaci\u00f3n de Brasil como miembro asociado al centro de investigaci\u00f3n europeo que cuenta con el mayor acelerador de part\u00edculas del mundo, el LHC. Desde septiembre de 2021, el Cern hab\u00eda dado luz verde para que el pa\u00eds llevara delante su proceso de ingreso. Para su implementaci\u00f3n, el acuerdo a\u00fan precisa la ratificaci\u00f3n del Congreso Nacional. Tras ello, el pa\u00eds comenzar\u00eda a abonar un canon al Cern, estimado en unos 10 millones de euros al a\u00f1o.<\/p>\n<p>El Cern, una organizaci\u00f3n fundada en 1954, en la actualidad est\u00e1 integrado por 23 pa\u00edses miembros, todos europeos excepto Israel. Otros siete han sido aprobados como miembros asociados y tres est\u00e1n atravesando el proceso para su aceptaci\u00f3n por el centro con ese estatus, el mismo que ha solicitado Brasil. M\u00e1s de 12.000 cient\u00edficos de 110 nacionalidades realizan investigaciones en \u00e9l.<\/p>\n<p>El presupuesto anual del Cern es de alrededor de 1.200 millones de euros, y el monto de la contribuci\u00f3n que abona cada pa\u00eds se calcula en funci\u00f3n de la magnitud de su Producto Interno Bruto (PIB) y otros factores de correcci\u00f3n. Los Estados miembros de pleno derecho aportan mucho m\u00e1s que los asociados. El mayor financiador del centro es Alemania, que este a\u00f1o destina una subvenci\u00f3n de 240 millones de euros al centro. A la India, con estatus de miembro asociado y una econom\u00eda un 80 % mayor que la brasile\u00f1a, en 2022 le corresponde aportar 17 millones de euros.<\/p>\n<p>El ingreso del pa\u00eds al Cern, un pedido de la comunidad brasile\u00f1a de f\u00edsicos desde hace m\u00e1s de una d\u00e9cada, puede reportarle beneficios a la ciencia y a la industria nacional. Los investigadores brasile\u00f1os estar\u00e1n habilitados a cumplir tareas de mayor envergadura en los experimentos del LHC y en otros laboratorios del centro, y Brasil tendr\u00e1 un asiento en los comit\u00e9s que definen las directrices de la organizaci\u00f3n. Las empresas nacionales podr\u00e1n participar en licitaciones para proveer servicios y equipamientos al Cern, que peri\u00f3dicamente necesita modernizar sus instalaciones. La organizaci\u00f3n tiene previsto construir una versi\u00f3n del LHC cuatro veces m\u00e1s grande en las pr\u00f3ximas d\u00e9cadas, el Future Circular Collider [FCC]. Los enormes imanes que se utilizan en los aceleradores de part\u00edculas emplean aleaciones con niobio. Brasil es due\u00f1o de aproximadamente el 98 % de los yacimientos de niobio en explotaci\u00f3n de todo el planeta.<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Este trabajo forma parte del experimento LHCb y en \u00e9l se analiz\u00f3 la desintegraci\u00f3n de un tipo raro de part\u00edculas y antipart\u00edculas","protected":false},"author":13,"featured_media":441037,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304],"coauthors":[101],"class_list":["post-441032","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/441032","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=441032"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/441032\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":441600,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/441032\/revisions\/441600"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/441037"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=441032"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=441032"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=441032"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=441032"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}