Un equipo internacional de físicos y colaboradores de la Universidad de Cincinnati dice que ha desarrollado un método teórico para crear ejes dentro de reactores de fusión. Es un desafío que ni siquiera dos conocidos físicos ficticios pudieron resolver en televisión.
En la comedia de CBS “The Big Bang Theory”, los personajes Sheldon Cooper y Leonard Hofstadter luchan con la misma idea durante tres episodios de la quinta temporada. A pesar de sus esfuerzos, el problema sigue sin resolverse en el programa.
Ahora, el profesor de física de la UC, Jure Zupan, y sus coautores del Laboratorio Nacional Fermi, el MIT y el Instituto de Tecnología Technion-Israel informan sobre una posible solución. Sus resultados aparecen en un nuevo estudio publicado hoy. Revista de física de altas energías.
Por qué las axinas son importantes para la investigación de la materia oscura
Los axones son partículas subatómicas teóricas que los científicos creen que pueden ayudar a explicar la materia oscura. La materia oscura es de gran interés porque jugó un papel importante en la formación del universo después del Big Bang hace unos 14 mil millones de años.
Aunque la materia oscura nunca ha sido detectada directamente, los físicos creen que constituye la mayor parte de la materia del universo. La materia ordinaria, incluidas las estrellas, los planetas y los seres humanos, representa sólo una pequeña fracción. La materia oscura recibe su nombre porque no absorbe ni refleja la luz.
Su presencia se infiere por la gravedad. Los movimientos inusuales de las galaxias y las estrellas dentro de ellas indican que grandes cantidades de materia invisible están ejerciendo una atracción gravitacional. Una idea principal es que la materia oscura está formada por partículas extremadamente ligeras conocidas como ejes.
Los reactores de fusión como fuente de nuevas partículas
En su investigación, Zupan y sus colegas probaron un diseño de reactor de fusión que utiliza combustible de deuterio y tritio dentro de un recipiente revestido de litio. Este tipo de reactores se están desarrollando gracias a una colaboración internacional en el sur de Francia.
Un reactor de este tipo produciría una gran cantidad de neutrones con energía. Según los investigadores, esos neutrones pueden crear partículas asociadas con el sector oscuro.
“El neutrón interactúa con el material de la pared. La reacción nuclear resultante puede crear nuevas partículas”, afirmó.
Otra posible ruta de producción se produce cuando los neutrones chocan con otras partículas y se ralentizan. Este proceso libera energía en un fenómeno conocido como bremsstrahlung o “radiación de ruptura”.
A través de estos procesos, los reactores teóricamente pueden crear ejes o ejes similares a partículas. Zupan señala que aquí es donde entran en juego los físicos ficticios de la televisión.
Explicación del huevo de Pascua de la teoría del Big Bang
“The Big Bang Theory” se emitió de 2007 a 2019, ganó siete premios Emmy y es uno de los programas más vistos en la plataforma de streaming, según Nielsen.
“La idea general de nuestro artículo se discutió hace años en ‘The Big Bang Theory’, pero Sheldon y Leonard no pudieron hacer que funcionara”, dijo Zupan.
En un episodio, una pizarra muestra una ecuación y un diagrama que, según Jupan, representan cómo se forman los ejes en el Sol. En la siguiente fase, aparece una ecuación diferente en otro tablero. Debajo del conde, pintado con un marcador de otro color, se ve una clara cara triste: una señal visual de fracaso.
Zupan explicó que la ecuación compara la probabilidad de detectar ejes de un reactor de fusión con los del Sol, y la comparación no es alentadora.
“El Sol es un objeto masivo que produce mucha energía. Las nuevas partículas producidas desde el Sol tienen más probabilidades de fluir hacia la Tierra que las producidas en reactores de fusión usando los mismos procesos que el Sol. Sin embargo, todavía se pueden producir en reactores usando procesos diferentes”, dijo.
El programa nunca menciona explícitamente los ejes ni explica las pizarras blancas. Estos detalles sirven como bromas internas para los científicos, encajando en su trama una serie conocida por entrelazar conceptos como el gato de Schrödinger y el efecto Doppler, junto con apariciones de ganadores del Premio Nobel y ex alumnos de “Star Trek”.
“Por eso es agradable verlo como científico”, dijo Zupan. “El chiste tiene muchas capas”.
