Albert Einstein lo llamó "acción fantasmal" y ahora vuelve a aparecer en el CERN: "Es una de las cosas más extrañas que pueden ocurrir"
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Investigadores del CERN han detectado un comportamiento extraño en el interior de un núcleo atómico y que recibe el nombre de entrelazamiento cuántico.
Un grupo de investigadores ha descubierto un comportamiento anómalo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), que recibe el nombre de entrelazamiento cuántico y ha dejado sorprendidos a los expertos en la materia.
Uno de los participantes en este experimento pertenece a la Universidad de Kansas, institución que ha demostrado que ahora se pueden distinguir experimentalmente dos explicaciones rivales sobre cómo se comportan los glucones dentro de los núcleos atómicos.
Con este estudio, se ha encontrado la primera evidencia sólida de entrelazamiento entre un par de bosones Z producidos en la desintegración de un bosón de Higgs, esto es, la partícula elemental que explica cómo las demás partículas del universo obtienen su masa.
Si bien anteriormente se habían detectado entrelazamientos cuánticos en el LHC, esta ha sido la primera vez que los científicos han obtenido una visión más clara de cómo se organizan los gluones, es decir, las partículas que unen los quarks, dentro de los núcleos atómicos a altas energías.
Este fenómeno, completamente aleatorio, ha sido explicado por los físicos como una "acción fantasmal" a distancia, tal y como en su momento llegó a denominar Albert Einstein en sus investigaciones.
Una visión más clara de cómo se comportan los gluones
Tal y como sostiene la publicación de la comentada universidad, este estudio presenta la primera medición multidimensional de la partícula J/ψ, en función de la energía de la interacción y la transferencia.
Esta medición ofrece a los científicos, por tanto, la visión más clara hasta la fecha de cómo se organizan los gluones, esto es, las partículas que unen los quarks, dentro de los núcleos atómicos a altas energías.
"Aunque a menudo se describe a los quarks como los componentes fundamentales de la material, casi toda la masa del universo visible provienen de la energía transportada por los gluones y de la fuerza que une a los quarks", ha señalado Daniel Tapia Takaki, profesor de física y astronomía de este centro.
Para llevar a cabo este estudio revolucionario y conocer cómo fluctúan los gluones dentro de los núcleos con una resolución espacial mayor que la que era posible hasta ahora, el equipo empleó una técnica experimental.
Se trata de la producción fotonuclear incoherente, un proceso en el que un fotón de alta energía interactúa de forma individual con un protón o neutrón dentro de un núcleo atómico.
"Las mediciones se realizaron usando datos recopilados durante la segunda fase del LHC, donde núcleos de plomo de alta velocidad pasan muy cerca unos de otros sin colisionar directamente", ha explicado Takaki.
Partículas que se comportan como un todo
Para llevar a cabo las mediciones se usaron tres escalas diferentes (0,6, 0,2 y 0,3 femtómetros), con las que se observó "evidencia de que los gluones comienzan a comportarse colectivamente". Ese fenómeno es el que se conoce como saturación de gluones.
“Nuestros experimentos con producción incoherente son como pasar de una imagen borrosa a un microscopio de alta resolución", ha comentado Takaki, que ha avanzado que este proceso ahora permite "observar cómo fluctúan y se organizan los gluones dentro de los núcleos".
Resultado de ese proceso se produce el conocido como sombreado nuclear, que se produce cuando los gluones dentro de un núcleo se superponen parcialmente y se oscurecen entre sí, lo que reduce la probabilidad de ciertos procesos de producción de partículas.
Las nuevas mediciones apuntan, en cambio, que también puede darse un fenómeno conocido como saturación de gluones, en el que estas partículas se agrupan tan densamente que comienzan a interactuar entre sí, como si fuera una masa y no de manera individual.
