Miden con una precisión sin precedentes una constante fundamental de la física

La validación y aplicación de las teorías en la física requiere la medición de valores universales conocidos como constantes fundamentales. Un equipo de investigadores franceses acaba de realizar la medición más precisa hasta la fecha de una de ellas.

La constante fundamental que ha sido medida con una precisión sin precedentes es la constante de estructura fina, que caracteriza la fuerza de interacción entre la luz y las partículas elementales cargadas, como los electrones.

Este valor acaba de ser determinado con una precisión de 11 dígitos significativos; mejorando la precisión de la medición anterior en un factor de 3.

El logro es obra del equipo de Léo Morel, Zhibin Yao, Pierre Cladé y Saïda Guellati-Khélifa, todos de la Universidad de París (La Sorbona) en Francia.

Los científicos lograron esa precisión mejorando su montaje experimental, en un esfuerzo por reducir las inexactitudes y controlar los efectos que pueden crear perturbaciones en la medición.

En el experimento intervienen átomos de rubidio ultrafrío, concretamente con una temperatura cercana al Cero Absoluto, unos 273 grados centígrados bajo cero, la temperatura más baja que permiten las leyes de la física.

Cuando esos átomos de rubidio a muy baja temperatura absorben fotones, estos átomos retroceden a una velocidad que depende de su masa. La medición altamente precisa de este fenómeno ayuda a mejorar el conocimiento de la constante de estructura fina.

Ilustración de la nueva medición experimental de la constante de estructura fina. Los patrones de fondo de la imagen representan los diagramas de Feynman reales utilizados para ayudar a calcular el valor teórico de la anomalía del momento magnético del electrón (que se calculó utilizando la constante de estructura fina, entre otros recursos). El esquema del interferómetro atómico utilizado para medir la velocidad de retroceso se representa en color. (Imagen: Pierre Cladé, Saïda Guellati-Khélifa y Tatsumi Aoyama)

Los resultados de este trabajo abren nuevas perspectivas para poner a prueba las predicciones teóricas del Modelo Estándar, una teoría de la física de partículas que profundiza en los componentes elementales de la materia,

El uso de constantes más precisas puede ayudar a responder preguntas fundamentales, como por ejemplo el origen de la materia oscura en el universo. (Fuente: NCYT de Amazings)