{"id":197,"date":"2019-12-09T12:07:27","date_gmt":"2019-12-09T11:07:27","guid":{"rendered":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/?p=197"},"modified":"2019-12-11T19:57:46","modified_gmt":"2019-12-11T18:57:46","slug":"busqueda-de-nueva-fisica-con-el-detector-lhcb","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2019\/12\/09\/busqueda-de-nueva-fisica-con-el-detector-lhcb\/","title":{"rendered":"B\u00fasqueda de nueva f\u0131\u0301sica con el detector LHCb"},"content":{"rendered":"\n<p>Sabemos que el Modelo Est\u00e1ndar de la f\u00edsica de part\u00edculas est\u00e1 incompleto. Encontrar las piezas del puzle que faltan es el gran objetivo de los experimentos de f\u00edsica de part\u00edculas actuales, como los situados en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).<\/p>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<p>A lo largo del t\u00fanel del LHC existen varios detectores, los cuales siguen estrategias diferentes. Los detectores de prop\u00f3sito general como ATLAS o CMS buscan nuevas part\u00edculas sobre un gran fondo constante de sucesos. Pero esta no es la \u00fanica forma posible de descubrir nuevas part\u00edculas o procesos. Aunque no se produzcan directamente, las nuevas part\u00edculas pueden presentarse como <a href=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2016\/12\/20\/particulas-elementales-particulas-compuestas-y-particulas-virtuales\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"virtuales (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\">virtuales<\/a> y generar peque\u00f1as fluctuaciones, afectando a otras medidas indirectamente. Esta es la estrategia seguida por <a href=\"http:\/\/lhcb.web.cern.ch\/lhcb\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"LHCb (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\">LHCb<\/a>, un detector dise\u00f1ado para realizar medidas de alta precisi\u00f3n sobre un fondo de sucesos peque\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n<p>Para conseguir un alto nivel de precisi\u00f3n, se requieren colisiones muy limpias con pocas part\u00edculas de fondo. Para ello, se aplica una separaci\u00f3n a los haces de protones, reduciendo la probabilidad de interacci\u00f3n con el haz opuesto. La inclinaci\u00f3n puede regularse para que el n\u00famero de colisiones prot\u00f3n-prot\u00f3n sea aproximadamente de una por cada vez que se cruzan los haces. De este modo, LHCb es excelente para medir con alta precisi\u00f3n las desintegraciones de baja energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery aligncenter columns-1 is-cropped wp-block-gallery-1 is-layout-flex\"><ul class=\"blocks-gallery-grid\"><li class=\"blocks-gallery-item\"><figure><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"501\" height=\"269\" src=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/detector.png\" alt=\"\" data-id=\"199\" data-full-url=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/detector.png\" data-link=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2019\/12\/09\/busqueda-de-nueva-fisica-con-el-detector-lhcb\/detector\/\" class=\"wp-image-199\" srcset=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/detector.png 501w, https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/detector-300x161.png 300w\" sizes=\"(max-width: 501px) 85vw, 501px\" \/><\/figure><\/li><\/ul><figcaption class=\"blocks-gallery-caption\">El detector LHCb, construido en la direcci\u00f3n del haz, donde decaen la mayor parte de las part\u00edculas pesadas.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Por alguna raz\u00f3n, la naturaleza parece replicar sus componentes m\u00e1s fundamentales, formando <a href=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2017\/12\/20\/sobre-la-estructura-del-modelo-estandar-i-particulas-y-familias\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"tres generaciones o familias (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\">tres generaciones o familias<\/a>. El experimento LHCb estudia el comportamiento de part\u00edculas formadas por las generaciones m\u00e1s pesadas. De hecho, la \u00faltima letra del nombre hace referencia al quark bottom\/belleza (b), el m\u00e1s pesado que puede formar hadrones. Los procesos en los que intervienen quarks de las \u00faltimas generaciones son interesantes porque, adem\u00e1s de haber sido poco estudiados hasta ahora, pensamos que se ver\u00edan afectados con mayor<br> intensidad por las posibles nuevas part\u00edculas.<\/p>\n\n\n\n<p>Una de las principales medidas por las que el experimento LHCb se dise\u00f1\u00f3 fue para estudiar la <a href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Violaci%C3%B3n_CP\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"violaci\u00f3n de la simetr\u00eda CP (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\">violaci\u00f3n de la simetr\u00eda CP<\/a>. Este fen\u00f3meno indica un comportamiento diferente entre materia y antimateria, y podr\u00eda ayudar a explicar por qu\u00e9 tan solo observamos materia en nuestro universo. La violaci\u00f3n de CP se ha estudiado en muchas desintegraciones desde su descubrimiento en 1964 por Cronin y Fitch en kaones neutros, aunque parece que tan solo sucede en procesos en los que interviene la interacci\u00f3n d\u00e9bil, \u00a1y no sabemos exactamente por qu\u00e9! Otros objetivos para los cuales el LHCb est\u00e1 dise\u00f1ado son el estudio de las oscilaciones part\u00edcula-antipart\u00edcula de mesones neutros pesados (B<sup>0<\/sup><sub>s<\/sub>, B<sup>0<\/sup>, D<sup>0<\/sup>), o la b\u00fasqueda de desintegraciones raras (las que suceden con una probabilidad muy<br> peque\u00f1a), donde a priori es m\u00e1s sencillo que la contribuci\u00f3n de la nueva f\u00edsica sea revelada. Este tipo de medidas est\u00e1n englobadas en lo que se conoce como f\u00edsica del sabor (cada uno de los seis quarks o leptones conforma un sabor). Otro gran experimento actual dedicado a la f\u00edsica del sabor es <a href=\"https:\/\/www.belle2.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"Belle II (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\">Belle II<\/a>, situado en Jap\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery aligncenter columns-1 is-cropped wp-block-gallery-3 is-layout-flex\"><ul class=\"blocks-gallery-grid\"><li class=\"blocks-gallery-item\"><figure><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"864\" height=\"573\" src=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/b2pp.png\" alt=\"\" data-id=\"200\" data-full-url=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/b2pp.png\" data-link=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2019\/12\/09\/busqueda-de-nueva-fisica-con-el-detector-lhcb\/b2pp\/\" class=\"wp-image-200\" srcset=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/b2pp.png 864w, https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/b2pp-300x199.png 300w, https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/b2pp-768x509.png 768w\" sizes=\"(max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><\/figure><\/li><\/ul><figcaption class=\"blocks-gallery-caption\"><em>Un ejemplo de b\u00fasqueda de nuevos procesos en LHCb. El bajo fondo de sucesos permite identificar desintegraciones muy poco frecuentes, como la desintegraci\u00f3n B<sup>0<\/sup> \u2192 p <span style=\"text-decoration: overline\">p<\/span>, la menos probable de un mes\u00f3n B<sup>0<\/sup> descubierta hasta la fecha.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Los resultados aportados por LHCb desde que empez\u00f3 a tomar datos en 2011 han tenido ya un gran impacto. Se han descubierto varias resonancias ex\u00f3ticas, compuestas por cuatro quarks (tetraquarks) o cinco quarks (pentaquarks), aunque todav\u00eda est\u00e1 por determinar la naturaleza de estos \u00faltimos, los cuales podr\u00edan tratarse de dos hadrones muy ligados. Tambi\u00e9n se ha descubierto la desintegraci\u00f3n de mesones B<sup>0<\/sup><sub>s<\/sub> a dos muones, la cual sucede con una frecuencia muy peque\u00f1a (una entre mil millones), y cuya medida limita una buena porci\u00f3n de los escenarios de nueva f\u00edsica.<\/p>\n\n\n\n<p>Pero sin duda, uno de los resultados m\u00e1s relevantes es la evidencia de que la universalidad lept\u00f3nica no se cumple, posiblemente la <a href=\"https:\/\/webific.ific.uv.es\/web\/content\/anomal%C3%ADas-en-la-f%C3%ADsica-del-sabor\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"anomal\u00eda m\u00e1s prometedora hasta la fecha (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\">anomal\u00eda m\u00e1s prometedora hasta la fecha<\/a>. La universalidad se refiere a que todos los leptones (electrones, muones y tauones) deber\u00edan interactuar de igual manera en los procesos f\u00edsicos, y que la \u00fanica diferencia entre ellos ser\u00eda su masa. Sin embargo, se han observado diferentes procesos en los que parece que esto no ocurre as\u00ed, fundamentalmente en desintegraciones semilept\u00f3nicas (en las que intervienen un hadr\u00f3n y dos leptones). Resulta que una misma desintegraci\u00f3n es menos frecuente de lo esperado<br> cuando involucra muones que cuando lo hacen electrones. Tambi\u00e9n hay evidencia de discrepancias en las medidas angulares de este tipo de procesos, as\u00ed como un peque\u00f1o d\u00e9ficit en su producci\u00f3n cuando la energ\u00eda del sistema dimu\u00f3nico es peque\u00f1a. Aunque todav\u00eda no se puede hablar de descubrimiento en una medida individual, parece que todas las observaciones apuntan en una misma direcci\u00f3n y todas ellas, en conjunto, se hallan en tensi\u00f3n con respecto a los modelos actuales. Ya existen nuevos modelos te\u00f3ricos para explicarlas que incluyen part\u00edculas como los leptoquarks o el bos\u00f3n neutro Z. Sin embargo, habr\u00e1 que esperar a<br> obtener m\u00e1s datos para confirmar esta tendencia.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery aligncenter columns-1 is-cropped wp-block-gallery-5 is-layout-flex\"><ul class=\"blocks-gallery-grid\"><li class=\"blocks-gallery-item\"><figure><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"878\" height=\"837\" src=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/np.png\" alt=\"\" data-id=\"202\" data-full-url=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/np.png\" data-link=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2019\/12\/09\/busqueda-de-nueva-fisica-con-el-detector-lhcb\/np\/\" class=\"wp-image-202\" srcset=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/np.png 878w, https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/np-300x286.png 300w, https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/np-768x732.png 768w\" sizes=\"(max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><\/figure><\/li><\/ul><figcaption class=\"blocks-gallery-caption\">Medidas experimentales relacionadas con las anomal\u00edas. La teor\u00eda predice que las medidas deber\u00edan coincidir con el punto (0,0), en el centro de la figura.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Todas estas evidencias se han hallado en las primeras tomas de datos (de 2011 a 2018). Actualmente, el detector se encuentra en proceso de mejora y reemplazo, y volver\u00e1 a ponerse en marcha en 2021. Ser\u00e1 a partir de entonces cuando veremos evolucionar estas anomal\u00edas y, quiz\u00e1, encontrar unas cuantas sorpresas m\u00e1s por el camino. La f\u00edsica del sabor nos ha susurrado d\u00f3nde buscar, ahora nos queda coger la linterna y alumbrar lo desconocido.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El experimento LHCb busca anomal\u00edas mediante medidas de alta precisi\u00f3n. \u00bfEs posible que ya las hayamos vislumbrado?<\/p>\n","protected":false},"author":56,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[6],"tags":[34,35,10,32,33],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/197"}],"collection":[{"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/56"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=197"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/197\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":204,"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/197\/revisions\/204"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=197"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=197"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=197"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}