Los físicos lograron descubrir cuál era la fuerza fantasma que alteraba los análisis del acelerador de partículas de la Organización Europea para la Investigación Nuclear.

Un avance significativo en la investigación de la física de partículas se ha alcanzado en el Super Proton Synchrotron (SPS) del CERN, donde científicos han logrado detectar la fuerza fantasma. Se trata de una estructura imperceptible que ha estado influyendo en el comportamiento de las partículas dentro del acelerador. 

Esta estructura, conocida como una resonancia en el espacio de fase, ha sido identificada como la causa detrás de la desviación en la trayectoria de las partículas, lo que ha generado dificultades para llevar a cabo experimentos en el campo de la física de partículas.

La resonancia es un fenómeno que surge cuando dos sistemas interactúan y se sincronizan entre sí. En este caso específico, se origina debido a las imperfecciones presentes en los imanes encargados de dirigir las partículas dentro del acelerador.

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Aunque tradicionalmente se describen los aceleradores de partículas utilizando únicamente dos grados de libertad, los investigadores han determinado que para comprender plenamente esta resonancia es necesario tener en cuenta cuatro parámetros en el espacio de fase.

Guiados por Giuliano Franchetti del GSI en Alemania, el equipo de científicos empleó monitores de posición del haz a lo largo del SPS para rastrear la ubicación de miles de partículas, creando así un mapa detallado de la resonancia que impacta el funcionamiento del acelerador. Este mapa permitió una comprensión más completa de cómo las partículas individuales se comportan en presencia de esta resonancia.

“Lo que hace que nuestro hallazgo reciente sea tan especial es que muestra cómo se comportan las partículas individuales en una resonancia acoplada”, explicó Hannes Bartosik del CERN. “Podemos demostrar que los hallazgos experimentales coinciden con lo que se había predicho en base a la teoría y la simulación“.

La publicación de este descubrimiento en Nature Physics representa un avance crucial en la dirección de contrarrestar los efectos negativos de la resonancia en los aceleradores de partículas. 

Los científicos tienen la esperanza de que la formulación de una teoría que explique el comportamiento de las partículas bajo la influencia de esta resonancia les permita lograr haces de partículas de alta calidad necesarios para futuros experimentos en el ámbito de la física de partículas.