ejemplos de experimentos de física

El «Eje del Mal» es un nombre dado a una anomalía en las observaciones astronómicas del fondo cósmico de microondas (CMB). Esta anomalía parece otorgar al plano del Sistema Solar y, por tanto, a la ubicación de la Tierra, una importancia mayor de la que cabría esperar por casualidad, un resultado que, según se ha afirmado, evidencia una desviación del principio copernicano.

La firma de la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB) presenta una visión directa a gran escala del universo que puede utilizarse para identificar si nuestra posición o movimiento tiene algún significado particular. Se ha dado mucha publicidad al análisis de los resultados de la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (WMAP) y de la misión Planck, que muestran anisotropías tanto esperadas como inesperadas en el CMB[1]. El movimiento del sistema solar y la orientación del plano de la eclíptica están alineados con las características del cielo de microondas, que según el pensamiento convencional son causadas por la estructura en el borde del universo observable. [2] [3] En concreto, con respecto al plano de la eclíptica, la «mitad superior» del CMB es ligeramente más fría que la «mitad inferior»; además, los ejes cuadrupolar y octupolar están separados sólo unos pocos grados, y estos ejes están alineados con la división superior/inferior[4].

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Algunos de los principales problemas sin resolver en física son teóricos, lo que significa que las teorías existentes parecen incapaces de explicar un determinado fenómeno observado o un resultado experimental. Los otros son experimentales, lo que significa que existe una dificultad para crear un experimento que ponga a prueba una teoría propuesta o investigue un fenómeno con mayor detalle.

Todavía hay algunas cuestiones que van más allá del Modelo Estándar de la física, como el problema del CP fuerte, la masa de los neutrinos, la asimetría materia-antimateria y la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura[2][3] Otro problema radica en el propio marco matemático del Modelo Estándar: éste es incoherente con el de la relatividad general, hasta el punto de que una o ambas teorías se desmoronan en determinadas condiciones (por ejemplo, en las singularidades espaciotemporales conocidas, como el Big Bang y los centros de los agujeros negros más allá del horizonte de sucesos).

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En física de partículas, la violación CP es una violación de la simetría CP (o simetría de paridad de conjugación de carga): la combinación de la simetría C (simetría de carga) y la simetría P (simetría de paridad). La simetría CP establece que las leyes de la física deben ser las mismas si una partícula se intercambia con su antipartícula (simetría C) mientras sus coordenadas espaciales se invierten (simetría «espejo» o P). El descubrimiento de la violación de la CP en 1964 en las desintegraciones de los kaones neutros dio lugar al Premio Nobel de Física en 1980 para sus descubridores James Cronin y Val Fitch.

Hasta la década de 1950, se creía que la conservación de la paridad era una de las leyes de conservación geométricas fundamentales (junto con la conservación de la energía y la conservación del momento). Tras el descubrimiento de la violación de la paridad en 1956, se propuso la simetría CP para restaurar el orden. Sin embargo, aunque la interacción fuerte y la interacción electromagnética parecen ser invariantes bajo la operación combinada de transformación CP, experimentos posteriores mostraron que esta simetría se viola ligeramente durante ciertos tipos de desintegración débil.

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La teoría fue desarrollada por un grupo de físicos franceses de la Universidad de París-Saclay, e introduce unas cuantas partículas nuevas en un intento de unificar múltiples teorías diferentes para resolver cinco de los mayores problemas de la física: la materia oscura, la inflación cósmica, el problema del CP fuerte, las oscilaciones de los neutrinos y la bariogénesis. Todos estos problemas de nuestro modelo de física actual están relacionados de alguna manera con los misterios de la mecánica cuántica.

La teoría, denominada SMASH, amplía el Modelo Estándar de la física. El Modelo Estándar es el catálogo de todos los tipos de partículas que los físicos conocen. El modelo incluye los quarks (los componentes básicos de los protones y los neutrones), los electrones y los neutrinos, así como una serie de partículas más exóticas como el bosón de Higgs. En total, hay diecisiete tipos diferentes de partículas en el Modelo Estándar.

Sin embargo, hay algunos problemas en la física que el Modelo Estándar no puede resolver. Uno de los más importantes es la existencia de la materia oscura. La materia oscura es una forma misteriosa de materia que no podemos ver, pero que representa casi toda la masa calculada en el Universo. Los físicos sospechan desde hace tiempo que la materia oscura puede ser una de las partículas más exóticas del Modelo Estándar, pero hasta ahora ninguna de esas partículas parece un candidato probable.