la asimetría del CMB implica un universo abierto?.

La densidad de materia y energía parece variar con más fuerza en un lado del cielo frente a otros. Esta sorprendente conclusión se basa en la evidencia de dos recientes estudios en profundidad del fondo cósmico de microondas(CMB), la radiación térmica dejada por el Big Bang. Para explicar esta asimetría hemisférica, los modelos anteriores [ver aquí] suponían que la distribución de la fluctuaciones materia /energía se comportaba de manera diferente más allá de una determinada escala de distancia, que es sólo un poco más grande que el tamaño del universo observable. Sin embargo, el origen de esta escala fundamental de distancia se quedó sin explicación. Ahora, Andrew Liddle y Marina Cortes de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido, postulan [ver aquí] que esta escala de distancias puede representar el radio de curvatura de un universo con curvatura negativa (o "abierto"). En la revista Physical Review Letters, los investigadores muestran cómo una asimetría "curvatura-inducida" puede surgir naturalmente, si el Universo es abierto y nació a través de un proceso llamado nucleación de burbujas. Los cosmólogos han aprendido mucho acerca de nuestro Universo utilizando el CMB como un indicador de la temperatura cósmica. Las fluctuaciones espaciales en la señal de microondas proporcionan una ventana a las fluctuaciones de densidad primordiales que fueron semillas de las galaxias y otras estructuras cósmicas. Estas fluctuaciones se han medido con una precisión exquisita por dos misiones espaciales recientes: el satélite Planck [ver aquí] y la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (WMAP) [ver aquí y aquí]. Los datos han confirmado muchas de las predicciones de la inflación, un hipotético período de expansión acelerada que ocurrió una pequeña fracción de segundo después del Big Bang.Pero algunas discrepancia o anomalías se mantienen En particular, la predicción estadística de homogeneidad (la similitud en la distribución de las fluctuaciones de densidad primordiales en todas partes en el espacio), ha sido puesta en duda por las mediciones del CMB. Tanto la Colaboración Planck y el equipo de WMAP han informado de una diferencia en estas fluctuaciones en dos hemisferios opuestos del cielo, más o menos divididas a lo largo del plano de la eclíptica (el plano definido por la órbita de la Tierra alrededor del Sol).La temperatura media es la misma en ambos hemisferios, pero la varianza (o discrepancia) es más o menos 10 % más grande en un lado del cielo en comparación con el otro cuando los datos se dividen en parches que son de 3 º de ancho o mucho mayor(véase la fig. 1, parte superior).





fig 1 , en la parte superior las fluctuaciones de temperatura sobre las grandes escalas son mayores en la parte derecha de este mapa del CMB.En la parte inferior de acuerdo al modelo de inflación abierta nuestro universo nació vía nucleación de burbujas dentro de un más grande metauniverso dibujado aquí con 2 dimensiones espaciales .Desde la perpectiva del metauniverso las burbujas se forman en el tiempo T₀ y se expanden hacia afuera como es mostrado con anillos rojos en los tiempo T₁ ,T₂ y T₃.En el espacio tridimensional esta expansión forma una "pared de burbuja" que actúa como el punto inicial ( t₀ ) de nuestro universo.Los subsequentes tiempos ( t₁,t₂ y t₃ ) son definidos sobre hipersuperficies encima de la pared de burbuja,Las lineas amarillas muestran las trayectorias de posición constante en el espacio dentro de este universo abierto.Crédito.ESA and the Planck Collaboration/Alan Stonebraker.


Antes de continuar, hay que señalar que la significación estadística de los resultados sigue siendo objeto de debate. Mientras que la asimetría es significativa en el nivel ≳ 3 σ, algunos se preguntan si es simplemente una consecuencia del efecto "mirar -en otro lugar", es decir, que la prueba de todo tipo de anomalías en el CMB, y el espacio de parámetros investigados es tan grande que no es de extrañar que, por casualidad, uno de los parámetros muestre un resultado positivo. Los Modelos cosmológicos hacen predicciones estadísticas sobre la distribución de las fluctuaciones de temperatura en un conjunto de cielos del CMB, pero tenemos un solo cielo del CMB para observar. Por lo tanto, si la asimetría observada es una casualidad estadística, nos quedamos ahí, con ella, porque no hay manera de aumentar las estadísticas de esta medida en particular.Pero si la asimetría es real y no sólo una casualidad estadística, entonces es muy importante. Bien puede ser un remanente del Universo preinflacionario! Varios teóricos han desarrollado modelos físicos de la asimetría con la esperanza de que estos modelos harán otras predicciones que pueden probarse empíricamente. Estos modelos deben generar fluctuaciones de temperatura más fuertes en un lado del universo observable, si bien mantienendo la temperatura media igual en ambos lados, hasta en un 0.1 %. Por otra parte, los modelos asimétricos deben conservar la forma casi Gaussiana (mejor que una parte en 10⁴  ) en las distribuciones de las fluctuaciones primordiales en una escala angular particular. Una forma de explicar la asimetría es modificar el modelo inflacionario. La teoría básica de la inflación supone que la rápida aceleración es impulsada por un campo escalar cuántico, llamado el inflatón. Las perturbaciones en este campo se cree generalmente que son el origen de las fluctuaciones primordiales, pero es posible que las fluctuaciones provengan de un segundo campo escalar, llamado el curvatón. A través de esta adición, el inflatón, que controla la densidad total del universo, puede permanecer homogéneo, mientras que una fluctuación de longitud de onda larga en el curvatón puede modular la amplitud de la densidad de perturbación. En el 2008, un grupo de teóricos desarrolló un modelo preliminar en la que una fluctuación particular del curvatón podría explicar la asimetría CMB [ver aquí]. Ese modelo y los parecidos a él, simplemente han sacado la fluctuación del curvatón desde un sombrero, eligiendo su amplitud y longitud de onda para generar la asimetría observada. Por el contrario, Liddle y Cortés sugieren que el modo curvatón está directamente relacionado con la escala de curvatura en un universo ligeramente abierto. Un, universo abierto curvado negativamente, donde las líneas paralelas divergen (como en una silla de montar), se produce cuando la densidad total es menos de la denominada densidad crítica, en la que la energía potencial gravitatoria de la gravedad coincide con la energía cinética de la expansión La evidencia reciente sugiere que nuestro Universo tiene una geometría plana en lugar de curvada, pero las mediciones en curso permiten un universo en el que la densidad total difiere como mucho en un 1 % de la densidad crítica. Por lo tanto, es concebible que el Universo que parece plano, este en realidad curvado con un radio característico que se extiende más allá de nuestro horizonte observable por no más de un orden de magnitud. Liddle y Cortés proponen que este radio de curvatura superhorizonte establece la longitud de onda de la fluctuación curvatón generadora de asimetría. A continuación, muestran que la amplitud de la fluctuación curvatón surge de forma natural en los modelos de " inflación abierta", desarrollados en la década de 1990 [ver aquí],en el que nuestro universo observable forma como una burbuja dentro de un metauniverso más grande. Esta burbuja nace, o nuclea, a través de un evento de tunelización cuántica, en el que el vacío cambia de un estado de energía a otro. La burbuja se expande a una velocidad que se aproxima a la velocidad de la luz. Uno no adivina inmediatamente que un Universo abierto, que tiene volumen infinito, puede ser encerrado dentro de una burbuja finita. Sin embargo, es posible cuando uno se da cuenta de que el tiempo se define dentro de la burbuja de una manera diferente que en el exterior (véase la fig. 1, parte inferior). Si nos limitamos a dos dimensiones espaciales, entonces un tiempo concreto de nuestro universo es una infinita hoja curveada, o hipersuperficie, en el espacio-tiempo del más grande metauniverso. De acuerdo con el modelo de inflación abierta, el evento de tunelización cuántica que da nacimiento a la burbuja también inducirá fluctuaciones en la pared de la burbuja. Estas fluctuaciones en la pared de la burbuja se imprimen a sí mismas en las fluctuaciones curvatón. Debido a la curvatura de un universo abierto, la descomposición de Fourier de estas fluctuaciones no es la misma, que sería en el espacio euclidiano plano. Para longitudes de onda mayores que la escala de curvatura, la generalización Universo-abierto de modos de Fourier debe ser aumentada por un nuevo conjunto de modos "supercurvatura" [ver aquí]. Estos modos supercurvatura describen las fluctuaciones de densidad que resultan de las fluctuaciones de la pared de la burbuja [ver aquí]. Liddle y Cortés muestran que con una adecuada elección de parámetros, el modelo de inflación abierta puede generar una fluctuación curvatón de longitud de onda larga con la amplitud requerida para tener en cuenta la asimetría del CMB. El universo resultante es consistente con los límites de la densidad total, así como con la Gaussianidad en la distribución de fluctuación. Sin embargo el trabajo de Liddle y Cortés no es completo. La asimetría en su modelo es,independiente de la escala. Eso sugiere que los dos lados del cielo deberían tener diferentes amplitudes de fluctuación de densidad para sectores más pequeños que 3 º. Pero las observaciones astronómicas no lo confirman. Los cuásares, por ejemplo, aparecen típicamente en regiones de alta densidad que se extienden sobre 1 / 100 de un grado, y su abundancia difiere por menos de 1 % en ambos lados de el cielo [ver aquí]. Trabajo adicional se debe hacer para incorporar una asimetría dependiente de la escala en los modelos basados en la curvatura. Una posibilidad es tener tanto al inflatón como al curvaton jugando papeles principales en la generación de las perturbaciones primordiales [ver aquí y aquí ].¿Hay alguna manera de probar este nuevo modelo? El tiene muchas de las mismas predicciones que los modelos anteriores de Gaussianidad, escala -dependencia, y de temperatura a pequeña escala del CMB / fluctuaciones de polarización  [ver aquí]. Pero ella se distingue en la predicción de que el Universo debe ser un poco abierto.La cantidad de curvatura es pequeña, pero puede ser detectable por la colaboración de Planck a medida que más y más de los datos se analizen. De lo contrario, es posible que tengamos que esperar a que un satélite de próxima generación del CMB mejore la sensibilidad de Planck.





artículo del físico Marc Kamionkowski para physics.aps.






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 http://physics.aps.org/articles/v6/98

sobre el origen de la ecuación de Schrödinger.

Una de las piedras angulares de la física cuántica es la ecuación de Schrödinger, la cual describe lo que un sistema de objetos cuánticos como los átomos y partículas subatómicas van a hacer en el futuro en función de su estado actual. Las analogías clásicas son la segunda ley de Newton y la mecánica hamiltoniana, las cuales predicen lo que un sistema clásico hará en el futuro, dada su configuración actual. Aunque la ecuación de Schrödinger fue publicada en 1926(ver aquí) , los autores de un nuevo estudio explican que el origen de la ecuación todavía no está plenamente apreciada por muchos físicos. En un nuevo artículo publicado en PNAS (ver aquí) , Wolfgang P. Schleich y un grupo de físicos de instituciones en Alemania y USA explica que los físicos por lo general llegan a la ecuación de Schrödinger con una receta matemática . En el nuevo estudio, los científicos han demostrado que es posible obtener la ecuación de Schrödinger de una identidad matemática simple, y encuentran que las matemáticas involucradas pueden ayudar a responder algunas de las preguntas fundamentales que atañen a esta importante ecuación. Aunque gran parte del trabajo consiste en complejas ecuaciones matemáticas , los físicos describen la cuestión de los orígenes de la ecuación de Schrödinger en una forma poética: "El nacimiento de la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo fue quizás no a diferencia del nacimiento de un río difícil de localizar su fuente única a pesar del hecho de que los signos pueden marcar oficialmente su inicio. Normalmente, muchos arroyos y ríos se fusionan de repente para formar un poderoso río. En el caso de la mecánica cuántica, hay tantos resultados experimentales convincentes que muchos de los principales libros de texto en realidad no motivan el tema [de los orígenes de la ecuación de Schrödinger].En su lugar, a menudo simplemente postulan la clásica regla -cuántica.... La razón dada es la que "funciona". Uno de los Coautores Marlan Scully, profesor de física en la Universidad A & M de Texas, explica cómo los físicos pueden utilizar la ecuación de Schrödinger a lo largo de sus carreras, pero muchos aún carecen de una comprensión más profunda de la ecuación. "Muchos físicos, tal vez incluso la mayoría de los físicos, ni siquiera piensan en los orígenes de la ecuación de Schrödinger en el mismo sentido que Schrödinger lo hizo", dijo Scully. "A menudo se nos enseña (véase, por ejemplo, el clásico libro de Leonard Schiff, 'Quantum Mechanics') que la energía va a ser reemplazada por una derivada en el tiempo y que el impulso se va a sustituir por una derivada espacial. Y si se pone esto en un Hamiltoniano de la dinámica clásica de las partículas, se obtiene la ecuación de Schrödinger Es una lástima que no pasamos más tiempo en motivar y enseñar un poco de la historia a nuestros estudiantes;. como consecuencia, muchos estudiantes no saben acerca de los orígenes ". Scully añadió que la comprensión de la historia, tanto de la ciencia y los científicos involucrados pueden ayudar a proporcionar una apreciación más profunda de la materia. De esta manera, los autores del presente trabajo están construyendo sobre el propio descubrimiento revolucionario de Schrödinger. "Schrödinger estuvo abriendo nuevos caminos e hizo el trabajo heroico de obtener la ecuación correcta", dijo Scully. "¿Cómo se obtiene la ecuación correcta , es menos importante que conseguirla el hizo un trabajo maravilloso en aquel entonces derivándo la función de onda de un átomo de hidrógeno y mucho más. Lo que estamos tratando de hacer es entender más profundamente la conexión entre la mecánica clásica y cuántica de ver las cosas desde diferentes puntos de vista, obteniendo sus resultados de manera diferente ". Como la analogía del río implica, hay muchas maneras diferentes de obtener la ecuación de Schrödinger, con la más destacada habiendo sido desarrollada por Richard Feynman en 1948 (ver aquí). Sin embargo, ninguno de estos enfoques ofrece una explicación satisfactoria para uno de los rasgos definitorios de la mecánica cuántica: su linealidad. A diferencia de las ecuaciones clásicas, que son no lineales, la ecuación de Schrödinger es lineal. Esta linealidad da a la mecánica cuántica algunas de sus características singularmente no clásicas, como la superposición de estados. En su artículo, los físicos desarrollaron una nueva forma de obtener la ecuación de Schrödinger a partir de una identidad matemática utilizando la mecánica estadística clásica basada en la ecuación de Hamilton-Jacobi. Para hacer la transición desde la ecuación de onda clásica no lineal a la lineal ecuación de Schrödinger es decir, desde la física clásica a la física cuántica , los físicos hicieron algunas elecciones diferentes con respecto a la amplitud de la onda y de este modo linealizaron la ecuación no lineal. Algunas de las opciones resultaron en un acoplamiento más fuerte entre la amplitud y la fase de la onda en comparación con el acoplamiento en la ecuación clásica. "Hemos demostrado con una identidad matemática como punto de partida de todo, que la elección del acoplamiento determina la no linealidad o la linealidad de la ecuación", Schleich, profesor de física en la Universidad de Ulm, dijo. "En algunas ecuaciones de onda, hay acoplamiento entre la amplitud y fase de modo que la fase determina la amplitud, pero la amplitud no determina la fase. En la mecánica cuántica, tanto la amplitud como la fase dependen una de la otra, y esto hace a la ecuación de onda cuántica lineal ". Debido a que este acoplamiento entre la amplitud y la fase asegura la linealidad de la ecuación, que es esencialmente lo que define una onda cuántica; para ondas clásicas, la fase determina la amplitud, pero no viceversa, por lo que la ecuación de onda es no lineal. "Como se muestra en nuestro documento, la lógica de la continuidad más la ecuación Hamilton-Jacobi conducen a una ecuación que es muy similar a la ecuación de Schrödinger," dijo Scully. "Pero es diferente y esta diferencia es algo que consideramos importante entender. Desde cierto punto de vista, el término adicional que entra en la ecuación de onda no lineal correspondiente a la física clásica (en oposición a la ecuación de Schrödinger lineal) muestra que la ecuación clásica no es lineal y que no podemos tener superposiciones de estados. Por ejemplo, no podemos unir ondas viajando a la derecha e izquierda para conseguir ondas estacionarias debido a este término no lineal. Es cuando tenemos ondas estacionarias (soluciones de onda viajando a la izquierda y derecha) que conseguimos más naturalmente las soluciones de valores propios que deben, parecerse a los estados propios del átomo de hidrógeno. Así enfatizando que la linealidad es muy importante ". El análisis también arroja luz sobre otra vieja pregunta acerca de la ecuación de Schrödinger, cual es la razón del por qué ella involucra una unidad imaginaria? En el pasado, los físicos han discutido si la unidad imaginaria, la cual no aparece en las ecuaciones clásicas-es un rasgo característico de la mecánica cuántica, o si responde a otro propósito. Los resultados aquí sugieren que la unidad imaginaria no es una característica cuántica característica, sino es sólo una herramienta útil para combinar dos ecuaciones reales en una única ecuación compleja . En el futuro, los físicos tienen previsto extender su enfoque-que se ocupa actualmente de partículas sencillas al fenómeno del entrelazamiento, el cual implica múltiples partículas. Señalan que Schrödinger llamó al entrelazamiento “el rasgo de la mecánica cuántica”, y una mejor comprensión de sus orígenes podrían revelar algunos datos interesantes sobre el funcionamiento de los componentes más pequeños de nuestro mundo. "Actualmente estamos viendo los problemas desde el punto de vista actual-cómo y en qué medida se puede recuperar la mecánica cuántica mediante la relajación de la clásica idea actual y centrarse en una corriente de tipo cuántico", dijo Scully. "Desde esta perspectiva, conseguimos dentro de la invariancia gauge que hay un montón de cosas divertidas que se pueden considerar y que estamos tratando de adaptarlas juntas y ver donde cada una de estas perspectivas nos lleva. También es divertido saber quienes han tenido ideas como estas en el pasado y cómo todas las ideas se unen para darnos una comprensión más profunda de la mecánica cuántica . Si nuestro papel estimula el interés en este problema, se habrá cumplido su propósito. "






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 http://phys.org/news/2013-04-schrodinger-equation.html

observando oscilaciones materia-antimateria.

Mientras que la mecánica cuántica es por ahora una teoría bien establecida, no obstante sigue fascinando tanto a principiantes como a expertos por igual con fenómenos inusuales. La paradoja del gato de Schrödinger y las sutilezas de la interferencia de dos rendijas son ejemplos clásicos de ello. Otro efecto cuántico menos familiar, las oscilaciones de mesones neutros (estados unidos de un quark y un antiquark), también ha intrigado a legiones de físicos por casi sesenta años [ver aquí]. Estos mesones oscilan hacia adelante y hacia atrás entre estados de partículas y antipartículas. Las ideas teóricas que subyacen a este comportamiento implican conceptos que se entrelazan profundamente en la historia de la física de partículas. En la revista Physical Review Letters, la colaboración LHCb ha informado [ver aquí] la primera observación en una sola medida significativa de las oscilaciones del meson D neutro - La interacción débil, más conocida como la fuerza fundamental que causa el decaimiento beta radiactivo, es el alquimista de la física de partículas elementales, es capaz de cambiar el tipo, o "sabor" de los quarks [los quarks pueden venir en up(u), down (d ), charm (c ), strange(s) , top (t ), o bottom (b ) ] Recordemos, por ejemplo, que un neutrón, que contiene un quark up y dos quarks down (udd) emite un electrón y un antineutrino durante la desintegración beta y se convierte en un protón(uud) .Tal cambio de sabor, aquí desde down hacia up, es una característica de la interacción débil. Los mesones, construidos a partir de un quark y un antiquark en lugar de tres quarks, permiten una posibilidad más sutil. Una interacción débil de segundo orden puede hacer que el quark y el antiquark intercambien lugares : un neutral meson D⁰(cu^-)puede oscilar en su antipartícula,un D^-0(uc^-) Como se muestra en la figura. 1(d).Hay cuatro posibles sistemas de mesones propensos a este tipo de oscilaciones. Estos son: K⁰(ds^-) ,  D⁰(cu^-) ,  B⁰(db^-) ,  B_s⁰(sb^-) y sus respectivas antipartículas los cuales forman un clasico sistema cuántico de dos estados donde se pueden producir estas oscilaciones.Mientras que las oscilaciones en los sistemas K, B y B_s,ya han sido establecidas, las oscilaciones entre D⁰ y D^-0 son las últimas de este cuarteto en ser observadas. Las Oscilaciones del Meson están íntimamente relacionadas con la existencia de tres generaciones de quarks: up-down (u ,d), charm -strange (c,s), y top-bottom (t,b). La construcción de los átomos requiere sólo de los quarks up y down, sin embargo, hay dos generaciones adicionales. La existencia misma de estos quarks adicionales es un misterio de larga data en la física de partículas: son más masivo, pero por lo demás similares copias de los quarks up y down. El cuarteto de oscilantes pares de mesones contiene a estos quarks adicionales, y la física detallada de las interacciones débiles otorga a cada uno de los cuatro pares de mesones un carácter algo diferente. El carácter de las oscilaciones, y por lo tanto nuestra estrategia para detectarlas, depende de dos parámetros claves. Las interacciones débiles permiten a los de otro modo degenerados mesones D⁰ y D^-0mezclarce entre sí.Esto da lugar a dos nuevos autoestados, con pequeñas diferencias en sus masas y tiempos de vida, dando lugar a oscilaciones entre D⁰ y D^-0 con una frecuencia relacionada con esta diferencia de masa. Las observaciones son más fáciles cuando el período de oscilación es comparable al tiempo de vida. Este es el caso para los sistemas K y B , donde el fenómeno está bien estudiado. Por otro lado, para el sistema B_s las oscilaciones son muy rápidas y los experimentos requieren de alta resolución temporal para finalmente resolverlas. Para el caso D , hay poco tiempo para que las oscilaciones más lentas tengan un efecto antes de la desintegración de las partículas, y por lo tanto suficientemente altas mediciones estadísticas son la clave para una buena observación.



fig 1,(a)-(c)muestra como la carga del meson π desde la desintegración de D^* y D puede ser usado para "etiquetar" el sabor de D(D⁰ o D^-0)en la producción y desintegración .Una desintegración de signo-derecha (RS)se aprecia en (a) y la desintegración de signo-opuesta se observa en (b) y (c) apreciándose las 2 posibles fuentes para la carga de los mesones π.En (d) se despliega el proceso de interacción débil responsable de la oscilaciones D⁰-D^-0 la cual involucra a las tres generaciones de quarks.Crédito.APS/Alan Stonebraker.


Búsquedas de oscilaciones D⁰-D^-0con diferentes técnicas llegaron recientemente a buen término. La primera evidencia vino de las colaboraciones BaBar y Belle en el 2007, con una mejor prueba prontamente suministrada por la Colaboración CDF y otras medidas adicionales [ver aquí, aquí y aquí]. Una combinación global de estos resultados pioneros estableció la existencia de estas oscilaciones. Ahora , el LHCb ha presentado [ver aquí] la primera observación clara basada en una sola medición. La técnica básica utilizada por el LHCb consiste en determinar el sabor,D⁰ o D^-0 en la producción y luego de nuevo en la desintegración, lo que permite la detección de un cambio de sabor (oscilación). Entre las partículas producidas por las colisiones protón-protón estudiadas por el LHCb están los mesones D^*. Un D^*+ normalmente decae a D⁰π⁺ y un D^*- a D^-0π^- pero nunca lo opuesto. Así, la carga del meson π definitivamente etiqueta el sabor inicial del meson D. Para etiquetar en la desintegración, una vez más se utilizan cargas eléctricas en determinadas desintegraciones específicas. Como se muestra en la figura. 1(a), una común desintegración D⁰ produce un K^-π⁺, en esta desintegracion de signo-derecho(RS), el meson π desde la desintegración del meson D^* y el meson π desde la desintegración de D⁰ tienen el mismo signo. Una desintegración de signo-opuesto (WS) tiene diferentes cargas de los mesones π y pueden indicar que una oscilación D⁰-D^-0 ,seguida por la desintegración de la antipartícula, D^-0→K⁺π^- ocurrió, como se muestra en la figura. 1(c). El único detalle es que una pequeña parte, aproximadamente el 0.4 % , de todos los decaimientos a K π son en realidad D⁰→K⁺π^- proporcionando una segunda fuente de desintegraciones de signo-opuesto independiente de las oscilaciones [ver fig. 1(b)]. Pero el tiempo nos ofrece una solución: este proceso de fondo tiene una amplitud constante, mientras que las oscilaciones varían en el tiempo. Sin oscilaciones, la tasa de WS / RS sería una constante 0.4 % vs tiempo. ( Lo que los físicos del LHCb observaron en su lugar fue una pequeña variación en función del tiempo ± 20 % ) en la tasa de WS / RS. Para señalar la oscilación, las desintegración de signo-opuesto debe suceder en el momento adecuado. La dependencia del tiempo está ajustada para extraer los parámetros de oscilación y la hipótesis de que no hay oscilaciones D⁰-D^-0 se descarta con una confianza estadística alta (9.1 desviaciones estándar). El tiempo es crucial para el LHCb en otro aspecto. Los sistemas de detección [ver aquí] y disparador [ver aquí] del LHCb están sintonizados para estudiar los estados que contienen quark bottom o quarks charm . Las colisiones se producen a un ritmo de 11 megahertz, pero los datos sólo se pueden guardar en 3 kilohercios para su posterior análisis. Una clave para el éxito de la selección es la vida útil relativamente larga, aproximadamente un picosegundo, para los estados que contienen estos quarks. Para las partículas en rápido movimiento, estos tiempos cortos corresponden a distancias de propagación medibles, que permiten espacialmente separarlas. Dado que las mediciones de alta precisión se requieren para tomar decisiones en tiempo real, una inmensa cantidad de trabajo entra en la calibración, control de calidad, mantenimiento y otras actividades necesarias para que el proceso funcione. Los datos de alta calidad obtenidos para la medición de oscilación D⁰ son un testimonio del éxito de esta empresa. La capacidad de escoger selectivamente colisiones interesantes permite un programa de física muy amplio en el LHCb [ver aquí]. Esfuerzos de investigación sustanciales se dedican actualmente a las interacciones débiles de los quarks y los enigmas asociados de sus tres generaciones. Lo ideal sería que las oscilaciones discutidas aquí ayudaran en la búsqueda de indicios de nueva física más allá del actual modelo estándar de la física de partículas.Es tentador que los resultados experimentales se encuentran hacia el extremo superior del rango predicho teóricamente, pero por desgracia cálculos precisos de las oscilaciones D⁰-D^-0 no son posibles. En cambio, este y otros experimentos relacionados se presentan como un desafío a nuestra capacidad teórica. Pero aún a la espera de avances en ese frente, todavía podemos disfrutar de las armonías sutiles del cuarteto oscilante de la naturaleza, ahora por fin terminado.





artículo del físico Roy A. Briere para Physics.aps.






fuente de la información:






 http://physics.aps.org/articles/v6/26