El protón es más ligero de lo que se pensaba, revela nueva medición

(Foto: Wikimedia Commons)

La determinación de la masa del protón es el objeto de un nuevo estudio publicado por un equipo de científicos en el repositorio arXiv. El método logra tres veces la precisión del anterior intentoy arroja que la partícula subatómica es 30 mil millonésimas de un por ciento más ligera de lo que pensábamos.

“Presentamos un informe sobre la medición precisa de la masa atómica de un solo protón con un mecanismo de trampa Penning [dispositivo creado especialmente para atrapar protones]. Con una precisión de 32 partes por billón nuestro resultado no solo mejora el valor actual de la literatura CODATA [Comité de Datos para la Ciencia y la Tecnología, grupo estadounidense que recopila mediciones de física fundamental y publica regularmente valores estándar para la comunidad científica] por un factor de tres, sino que también discrepa con un nivel de aproximadamente 3 desviaciones estándar”, señala el trabajo.

Al ser parte integral de todos los átomos, medir con exactitud el tamaño, carga y masa de un protón puede ayudar a resolver misterios del universo como la presencia mayoritaria de antimateria sobre materia.

La medición se llevó a cabo en una lata sellada de 1,5 litros con aire bombeado y enfriado a cero casi absoluto, según Sven Sturm, del Instituto Max Planck de Física Nuclear de Alemania, quien dirigió el esfuerzo. Un haz de electrones bombardeó un blanco plástico dentro de la lata, liberando protones. Uno pudo ser capturado por el equipo, gracias a la combinación de campos eléctricos y magnéticos en la trampa Penning.

El protón se movía en círculos en el campo magnético, y midiendo su velocidad, el equipo podía calcular su masa, que difería con el valor informado anteriormente. Lo cual, según Sturm, "en la medición de precisión, no es tan inusual". No obstante, no queda claro en dónde se dio el error la vez anterior.

El grupo de Sturm produjo su medición a tiempo para incluirlos en los últimos estándares de física de CODATA, los cuales serán publicados en pocos meses. Dado que no sabemos por qué esta medida difiere de la anterior, CODATA tiene que considerar cuidadosamente cómo hacer uso del nuevo valor. El grupo de Sturm planea repetir y refinar la medición. "Intentaremos implementar algunas nuevas técnicas que deberían mejorar la precisión en un factor de seis", dice.

Hans Huerto

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