Encerrados para siempre: cómo se midió la fuerza que mantiene unidos a los quarks exprés
El protón no es una bolita sólida, sino una diminuta prisión. Dentro están encerrados tres quarks, y el campo de gluones les impide escapar: algo así como hilos invisibles que se vuelven más fuertes cuando los quarks intentan separarse. Durante mucho tiempo, esta propiedad, llamada confinamiento (encarcelamiento de partículas), permaneció casi mística: se observaba en experimentos, pero no se podía medir directamente la fuerza que actúa sobre cada quark.
Recientemente, un grupo dirigido por Xiangdong Ji propuso una forma de estimarla y obtuvo las primeras cifras convincentes. En el nuevo trabajo, los autores mejoraron el cálculo. Añadieron los resultados de las llamadas reglas de suma de cono de luz de la cromodinámica cuántica — es como usar las lecturas de un instrumento adicional cuando los datos habituales de los aceleradores y los cálculos en celosía son demasiado imprecisos. Además, reformularon el problema: en lugar de ajustar la respuesta a una fórmula preelegida, reconstruyeron la fuerza como una imagen borrosa, mediante un problema inverso regularizado (un método que elimina el ruido). Así hay menos dependencia de suposiciones.
Esto no es solo una comprobación de la idea. La confianza en que el confinamiento realmente funciona mediante un potencial lineal nos acerca a comprender el vínculo más fuerte de la naturaleza. Y con datos futuros más precisos de los colisionadores, la incertidumbre del cálculo podría reducirse varias veces — y entonces la 'fotografía' del interior del protón será aún más nítida.
Si se pudiera extraer un quark de un protón, la energía gastada crearía inmediatamente un nuevo par quark-antiquark — y el quark solitario volvería a estar encerrado, pero en otra partícula.