Pesquisadores do Laboratório Nacional de Brookhaven relataram a descoberta de uma espécie até então desconhecida.
Medimos duas partículas que saem e fica claro que elasas cargas são diferentes - são partículas diferentes - mas vemos padrões de interferência que indicam que essas partículas estão emaranhadas ou sincronizadas umas com as outras.
Zhangbu Xu, físico do Brookhaven National Laboratory e participante da pesquisa
O emaranhamento quântico é um fenômeno no qualos estados quânticos de vários objetos são interdependentes. Até agora, esse efeito só foi observado para partículas idênticas, como dois fótons ou elétrons. Em seu estudo, publicado na revista Science Advances, os físicos mostraram o emaranhamento entre píons com diferentes cargas que surgem quando fótons de luz interagem com glúons em um núcleo atômico.
Interação entre píons durante a passagem próxima de íons de ouro rodeados por uma "nuvem" de fótons dentro do colisor. Imagem: Laboratório Nacional de Brookhaven
Por meio de uma série de flutuações quânticas, os fótonsinteragir com os glúons, as partículas semelhantes a cola que mantêm os quarks juntos dentro dos prótons e nêutrons dos núcleos, explicam os cientistas. Como resultado dessas interações, uma partícula intermediária é formada, que rapidamente decai em dois píons com cargas diferentes. Ao medir a velocidade e os ângulos em que essas novas partículas colidem com o detector, os cientistas podem voltar para obter informações importantes sobre o fóton e usá-las para identificar a localização dos glúons no núcleo com alta precisão.
No estudo, os cientistas analisaram as "nuvens"fótons que cercam os íons de ouro em aceleração, que são acelerados no colisor a velocidades próximas à velocidade da luz. Se dois íons metálicos passam muito próximos sem colidir, os fótons que cercam um deles "exploram" a estrutura interna do outro.
Este método é semelhante ao modo como os médicos usamuma tomografia por emissão de pósitrons (PET) para ver o que está acontecendo dentro do cérebro e outras partes do corpo. Mas, neste caso, estamos falando de mapear objetos na escala de femtômetros - quadrilionésimos de metro - do tamanho de um único próton.
James Daniel Brandenburg, físico da Ohio State University e participante de pesquisa
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