Durante tres episodios de la temporada 5 de la famosa serie The Big Band Theory, Sheldon Cooper y Leonard Hofstader, dos físicos que trabajan en el Instituto Tecnológico de California (Caltech), trabajan en un problema que no logran resolver.
A lo largo de los episodios, los dos protagonistas de la comedia intentan resolver como producir, en la teoría, partículas subatómicas llamadas axiones en reactores de fusión. Sin embargo, no logran llegar a una solución.
Ahora, un grupo de físicos teóricos de varias universidades y entidades de distintos países del mundo, como el Laboratorio Nacional Fermi, el MIT y el Instituto Tecnológico de Israel, creen haber encontrado una solución.
Pero, antes de abordar su propuesta, es importante recordar que los axiones son partículas hipotéticas, las cuales, sospechan los científicos, podrían ayudar a explicar la materia oscura.
Aunque esta podría representar la mayor parte de la masa del universo, nunca se ha observado de manera directa. Los axiones, una partícula muy ligera, creen varios teóricos, les ayudaría a explicar la existencia de la materia negra.
Si bien el origen del trabajo no surgió a raíz de la serie, Jure Zupan, profesor de la Universidad de Cincinnati, sí reconoció que “la idea general de nuestro artículo se discutió en The Big Bang Theory hace años, pero Sheldon y Leonard no pudieron hacerla funcionar”. Los resultados del estudio fueron publicados recientemente en la revista académica Journal of High Energy Physics.
Para explicar su propuesta, los científicos se remiten a un reactor de fusión alimentado por deuterio y tritio en un recipiente de litio que se está desarrollando actualmente en Francia. Este reactor, creen los científicos, produciría energía, pero también “partículas del sector oscuro debido al gran flujo de neutrones que se crearía en un reactor de fusión”.
“Los neutrones interactúan con el material de las paredes. Las reacciones nucleares resultantes pueden crear nuevas partículas”, explicó Zupan. Estas nuevas partículas, argumentan los físicos, podrían ser axiones o, al menos, partículas muy similares.
La ecuación de Leonard y Sheldon, dijo Zupan, estimaba la probabilidad de detectar axiones desde su reactor de fusión propuesto en comparación con el sol. “El sol es un objeto enorme que produce mucha energía. La probabilidad de que se produzcan nuevas partículas en el sol que lleguen a la Tierra es mayor que la de que se produzcan en reactores de fusión utilizando los mismos procesos que en el sol”.
Sin embargo, concluyó el físico, “aún se pueden producir en reactores utilizando un conjunto diferente de procesos”.
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