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El modelo estándar aceptado en Física, que describe la mayor parte de las partículas del universo visible y las interacciones entre ellas, predice con gran exactitud cuántos protones y neutrones con masa contiene, según un estudio realizado por investigadores de diversos países y que hoy se publica en Science. Los físicos disponen ahora de los cálculos que muestran la efectividad del modelo.
Según una de las teorías de modelo estándar, denominada “cromodinámica cuántica,” los denominados “gluones” unen entre sí a los quarks que componen los protones y los neutrones. Debido a que esta teoría predice la energía de los protones y de los neutrones, y como la energía y la masa son equivalentes (como sabemos por la ecuación de Einstein E=mc2), la cromodinámica cuántica debe ser capaz también de predecir la masa de los protones y los neutrones.
Aunque los científicos suelen considerar la resolución de las ecuaciones de la cromodinámica cuántica “frustrantemente difícil”, un equipo de investigadores europeos presenta ahora una de las iniciativas de computación más extensas para calcular la masa de las partículas utilizando las ecuaciones de la cromodinámica cuántica. El enfoque que han aplicado incluye, entre otras cosas, plantear el espacio y el tiempo como parte de una malla cristalina de cuatro dimensiones, con puntos discretos espaciados a lo largo de filas y columnas.
Los autores han resuelto las ecuaciones para una serie de entramados con mallas cada vez más finas y, a continuación, han utilizado los resultados para obtener por extrapolación una solución relevante para el mundo como contínuo espacio-tiempo. Las masas que han calculado para los protones, neutrones y otros “hadrones ligeros” (otras partículas que también están compuestas por quarks, pero que tienen una vida muy corta) concuerdan con las masas que los investigadores han medido experimentalmente.
Confirman así que el modelo estándar describe correctamente el origen de las masas de los protones, neutrones y otros hadrones ligeros y, por consiguiente, de más del 99% de la masa del universo visible, incluyendo el Sol, la Tierra, nosotros mismos y todos los objetos que nos rodean.
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Referencia bibliográfica:
S. Durr; Z. Fodor; T. Lippert at Zeuthen and FZ Julich in Julich, Germany; Z. Fordor; C. Hoelbling; R. Hoffmann; S.D. Katz; S. Krieg; T. Kurth; T. Lippert; K.K. Szabo at Bergische Universitat Wuppertal in Wuppertal, Germany; Z. Fordor; C. Hoelbling; S.D. Katz at Eotvos University in Budapest, Hungary; J. Frison; C. Hoelbling; L. Lellouch; G. Vulvert at Universites d'Aix-Marseille I in Marseille, France; J. Frison; C. Hoelbling; L. Lellouch; G. Vulvert at CNRS in Marseille, France. "Ab Initio Determination of Light Hadron Masses". SCIENCE VOL 322 - 21 NOVEMBER 2008
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