La violación de la paridad es una propiedad fundamental del universo que se ha observado en diversos experimentos, pero nunca en moléculas. Esto se debe al hecho de que las moléculas son mucho más pequeñas que los átomos y los efectos de la violación de la paridad son mucho más débiles a nivel molecular. Sin embargo, los avances recientes en técnicas experimentales han hecho posible medir la violación de la paridad en moléculas con una sensibilidad sin precedentes. Esto ha llevado a un renovado interés en este campo, y ahora hay un creciente cuerpo de evidencia que sugiere que la violación de la paridad puede ser observable en las moléculas.

Violación de la paridad y fuerza nuclear débil

La violación de la paridad es una violación del principio de simetría conocido como paridad. La paridad es propiedad de un sistema que permanece sin cambios cuando se invierten sus coordenadas espaciales. En otras palabras, un sistema es invariante en paridad si se ve igual cuando se mira en un espejo.

La fuerza nuclear débil es la única de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza que viola la paridad. Esto significa que la fuerza nuclear débil puede distinguir entre izquierda y derecha y puede hacer que las partículas giren en una dirección preferida.

Violación de paridad en átomos y moléculas

Se ha observado una violación de la paridad en una variedad de experimentos con átomos. El más famoso de estos experimentos es el experimento de Wu, que se realizó en 1957. En este experimento, se pasó un haz de átomos de cobalto-60 polarizados a través de una lámina de hierro magnetizada. Luego, los átomos fueron detectados mediante un conjunto de contadores colocados a cada lado de la lámina. Los resultados del experimento mostraron que era más probable que los átomos se dispersaran en la dirección del campo magnético que en la dirección opuesta. Esta fue una clara violación de la paridad y proporcionó pruebas contundentes de la existencia de una fuerza nuclear débil.

También se ha observado una violación de la paridad en algunos experimentos con moléculas. Sin embargo, estos experimentos han sido mucho menos precisos que los experimentos con átomos. Esto se debe al hecho de que las moléculas son mucho más pequeñas que los átomos y los efectos de la violación de la paridad son mucho más débiles a nivel molecular.

Avances recientes en técnicas experimentales

Los avances recientes en técnicas experimentales han hecho posible medir la violación de la paridad en moléculas con una sensibilidad sin precedentes. Una de estas técnicas se llama selectividad de espín inducida por quiral. (CISS). CISS es una técnica que utiliza una molécula quiral para inducir una polarización de espín en un haz de átomos o moléculas. Esta polarización de espín puede detectarse mediante un conjunto de contadores colocados a ambos lados de la molécula quiral.

Otra técnica que se ha utilizado para medir la violación de la paridad en las moléculas se llama fluorescencia inducida por láser. (LIF). LIF es una técnica que utiliza un láser para excitar una molécula a un nivel de energía más alto. Luego, la molécula emite un fotón cuando regresa a un nivel de energía más bajo. La polarización de este fotón se puede utilizar para determinar la polarización de espín de la molécula.

Evidencia de violación de la paridad en moléculas

Actualmente existe un creciente conjunto de pruebas que sugieren que la violación de la paridad puede ser observable en las moléculas. Esta evidencia proviene de una variedad de experimentos, incluidos experimentos que utilizan CISS y LIF.

Uno de los experimentos más convincentes lo realizó un equipo de investigadores de la Universidad de Chicago en 2012. En este experimento, los investigadores utilizaron el CISS para medir la violación de la paridad en un haz de moléculas de formaldehído. Los resultados del experimento mostraron que era más probable que las moléculas se dispersaran en la dirección del campo magnético que en la dirección opuesta. Esto fue una clara violación de la paridad y proporcionó pruebas contundentes de la existencia de la fuerza nuclear débil en las moléculas.

Conclusión

Los recientes avances en técnicas experimentales han hecho posible medir la violación de la paridad en moléculas con una sensibilidad sin precedentes. Esto ha llevado a un renovado interés en este campo, y ahora hay un creciente cuerpo de evidencia que sugiere que la violación de la paridad puede ser observable en las moléculas. Si esto se confirma, tendrá un profundo impacto en nuestra comprensión de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.