Un gran equipo internacional de investigadores ha mejorado los experimentos de tipo Primakoff para proporcionar una mayor precisión en la medición de piones. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo ofrece una descripción general de sus objetivos y describe los experimentos que realizaron para lograr una mayor precisión al medir la desintegración de un pión en dos fotones. Harvey Meyer, con la Universidad de Mainz proporciona una línea de tiempo de la historia de la teoría de la cromodinámica cuántica y también ofrece una descripción general del trabajo realizado por los investigadores en este nuevo esfuerzo, en el mismo número de la revista.

La teoría sugiere que los mesones Pi, más comúnmente llamados piones, son hadrones que consisten en un quark y un antiquark (por eso a veces también se les llama mesones neutros). La teoría también sugiere que los piones individuales se desintegran en pares de fotones, y lo hacen muy rápidamente porque son inestables, del orden de 80 attosegundos. Como ocurre con la mayoría de las teorías, A los científicos les gustaría realizar experimentos que demuestren que tales teorías son correctas, al menos con cierto grado de precisión. Los esfuerzos anteriores para probar piones que se descomponen en fotones generalmente han seguido uno de tres métodos, los métodos directo o colisionador, o el método Primakoff. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han utilizado el método Primakoff, pero han agregado mejoras para aumentar su precisión.

El trabajo del equipo involucró una configuración experimental que el equipo llamó PrimEx-II:presentaba una instalación de haz de fotones etiquetado con un calorímetro único (una mejora con respecto al calorímetro tradicional utilizado en el método Primakoff), un bloqueador de halo de haz y un arpa. Los fotones marcados se introdujeron en un imán que desvió las partículas cargadas. Desde allí, los fotones de desintegración viajaron a través de una cámara de vacío y una bolsa de helio donde fueron detectados y contados por un contador de veto y un calorímetro HyCal. El equipo también aumentó el intervalo de energía aceptado de los fotones marcados del que se usa normalmente en el método Primakoff para mejorar aún más la precisión.

Al ejecutar el experimento, los investigadores lograron una incertidumbre total del 2.8 por ciento, la mitad de los esfuerzos anteriores. También fue consistente con las predicciones hechas originalmente por la teoría de la cromodinámica cuántica, pero lo fue menos en comparación con otras teorías.

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