#2 Pues humildemente me ofrezco voluntario para explicarte y espero despertar la curiosidad por la física a otros como tú (aunque el comentario sea extenso ).
Yo fui estudiante de doctorado en física teórica de partículas, antes de dejar profesionalmente la física teórica. Mi investigación se centraba principalmente en la fenomenología de colisionadores, que es el estudio de cómo podemos utilizar colisionadores de partículas para producir y detectar nuevas partículas y otras pruebas de la llamada 'nueva física' es decir, la que va más allá del modelo estándar.
Específicamente, trabajé en proyectos durante 5 años de búsqueda de supersimetría en el LHC, más concretamente en señales que contenían 'boosted objects' es decir las partículas masivas altamente energéticas que produce el LHC, una especie de término elegante para describir lo que ya muchos conocéis (al menos por nombre) un quark superior, un quark inferior, un bosón de Higgs u otros que se mueven rápidamente.
Después de obtener mi doctorado, cambié de carrera profesional y ahora soy ingeniero senior de software en SV (ganando un absoluto pastizal eso sí )
Te explico para entender los tetraquarks: primero piensa en cargas eléctricas, podemos separar electrones de átomos dejando un ión positivo, ¿verdad? Hay algo de energía que se puede obtener de ese electrón que "vuelve a caer" en el ion, o en consecuencia, tenemos que gastar la misma cantidad de energía separando los dos.
Por otra parte, el modelo estándar nos dice cómo se unen y interactúan las partículas fundamentales. Para los hadrones, esto es la llamada cromodinámica cuántica (QCD). La cromodinámica cuántica es la fuerza que mantiene unidos a los quarks. Los quarks son las partículas que forman el protón y el neutrón. También son responsables, indirectamente, de mantener los protones y neutrones pegados en un núcleo, y en esta capacidad se la conoce como la "fuerza nuclear fuerte".
Igualmente, la fuerza eléctrica viene en dos polaridades con un tipo de carga, por lo que simplemente la llamamos carga positiva y lo opuesto es carga negativa.
La cromodinámica cuántica tiene una fuerza similar, pero tiene tres tipos de carga. De forma arbitraria (porque estas etiquetas en realidad no se refieren a colores reales), los físicos las llamamos rojo (y anti-rojo), azul (y anti-azul) y verde (y anti-verde).
En términos generales, existe una similitud con la carga eléctrica en la que los colores "similares" son repelidos y los colores "opuestos" son atraídos. Además, la teoría trata todos los colores simétricamente; ni el rojo, el azul ni el verde son más "importantes" o "fuertes" en ningún sentido. No todas las partículas fundamentales tienen color, solo los quarks.
Los quarks son pequeñas cosas que forman protones y neutrones, 3 quarks por cada uno. También tienen un poco de carga eléctrica y están dispuestos en el protón y el neutrón de modo que el protón tiene una carga +1 y el neutrón es, bueno, neutral. Las otras piezas fundamentales de materia no tienen color. En este caso me refiero principalmente al electrón y al neutrino. Sin embargo, hay una gran diferencia con la fuerza eléctrica.
Bueno, la fuerza nuclear fuerte es tan fuerte que la cantidad de energía que tienes que gastar separando las "cargas" de fuerza nuclear fuerte es tan grande que terminas creando nuevos quarks (partículas cargadas de fuerza nuclear fuerte) antes de que puedas separar las cargas. Lo que significa que, a diferencia de los electrones y los iones, nunca se pueden separar completamente las cargas de fuerza fuertes entre sí.
A continuación, la carga eléctrica en realidad solo tiene una carga (la carga de un electrón, por ejemplo) y su anti-carga (la carga de un anti-electrón, o de un protón). La fuerza fuerte tiene tres "cargas" diferentes y su anti-carga asociada. Debido a que es necesario mezclar tres cosas para hacer una cosa "neutra", a menudo las llamamos cargas de "color" de "rojo", "azul" y "verde". Quiero reiterar, esta es solo una metáfora útil y no está relacionada de ninguna manera con los colores reales.
Entonces, si lo piensas, hay dos formas "principales" de hacer partículas de color neutro. Uno de cada carga (o uno de cada anti-carga) y un par de carga / anti-carga. Las partículas del par carga / anti-carga se conocen como mesones, la de cada partícula de carga se conoce como bariones. son los pares quark / anti-quark; y bariones del griego para pesado son partículas de 3 quarks)
Así que eso es lo habitual, pero ciertamente podemos imaginar otros escenarios. 2 quarks y 2 anti-quarks también son de color neutro, y uno de cada + un quark y un anti-quark también es de color neutro y así sucesivamente. El combo 2 y 2, lo llamamos tetraquark, y el combo 3 y 2 lo llamamos pentaquark. (Mucho menos inventivo, lo sé, pero el yo es una buena descripción)
En el caso de esta noticia , tenemos una combinación que tiene 2 encantados, 1 anti-up, 1 quark anti-down y otro combo que es 2 bottom, 1 anti-up, 1 anti-down (doblemente encantado) Puedes distinguir el "anti" por la barra pequeña encima de la letra (podríamos decir que es ab, b, u-bar, d-bar, por ejemplo, si estuviéramos hablando y no escribiendo). Hay una historia muy divertida sobre cómo los "sabores" de quark tienen nombres tan divertidos, pero estoy en el móvil y no quiero escribirlo.
Seguimos. Como comentaba, hay 3 colores (RGB) (no son realmente colores, pero obedecen a una simetría para pertenecer básicamente a uno de los tres grupos) y 3 colores anti (anti-RGB). Nunca observamos partículas de colores (no quarks solitarios), por lo que necesitamos descomponer estos quarks de colores en conjuntos sin color. Entonces, el rojo anti-rojo sería incoloro (o un mesón ... un par de quark antiquark) o quizás RGB (3 quarks o un barión ... protones, etc.). Ahora tómate un momento y piensa en otras combinaciones que sean incoloras ...
¿Qué tal RGBRantiR? Eso es un pentequark (4 quarks y un anti quark)
Y qué tal por un RAntiRRantiR o 2 quarks y 2 antiquarks! Felicidades, aquí viene el quid: Esto es un tetraquark. El Tcc+ no es más que un hadrón exótico que contiene dos quarks y dos antiquarks.
Hay mas. Sin embargo, se vuelven más masivos y más raros, por lo general se quedan por períodos cada vez más cortos
¿Cuáles serían las implicaciones de la estabilidad en este nuevo tetraquark?
En base a ciertos modelos de la teoría de cuerdas, los colisionadores podrían crear materia exótica y agujeros negros microscópicos, que en teoría se podrían tragar a la Tierra. Si los tetraquarks fueran más estables, técnicamente podrían hacer lo mismo. Pero la afirmación de estabilidad se aplica solo a las moléculas de tetraquark, no a los quarks en sí, que de todos modos son inestables. De modo que este escenario no es probable.
La estabilidad del tetraquark viene dada en parte por el carácter alargado de sus constituyentes, que están formados por mesones: pares quark-antiquark. De manera similar al efecto Casimir, el potencial de Yukawa es de alta dimensión y se aplica a los extremos de objetos alargados dispuestos a lo largo de una sola línea. Ojo que "estabilidad" aquí significa estabilidad con respecto a una cierta forma de desintegración, no estabilidad en un sentido a la par con el protón. Las partículas que son 'estables' con respecto a esta cierta forma de descomposición aún se descompondrían de otras maneras en una minúscula fracción de segundo.
En definitiva, esto ayuda a entender mejor el universo.
Espero haberte aclarado mucho (y a otros aficionados a la ciencia ) y aunque ahora gane muchísimo (cerca de 500k al año), sigo siendo bastante humilde, de izquierdas y me encanta divulgar ciencia a gente que no entiende menos afortunada como tú ☺ !
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#4 me uno. Yo también trabajé con Toñi Moreno de runner alrededor de 2 años, en Entre Todos, T con T y recientemente Aquellos Maravillosos Años, son más de 8 años ya. Súper encantadora. Tiene una vena muy solidaria. Por ejemplo, la productora no nos pagaba mucho, incluso varios por debajo del salario mínimo, pero ella siempre decía que nos tenían que pagar más, y que ella nos apoyaba mentalmente, transmitiendo todo su apoyo moral de corazón ♥ nos compraba pizza de vez en cuando también. La más solidaria de la televisión! Además se preocupaba por la gente que llamaba. Siempre apoyando a la gente y ofreciendo todo su apoyo moral.