Los Quarks

Esta noche nos acercamoscon calma a uno de los hechos más desconcertodo lo que alguna vez has tocado cada átomo de tu cuerpocada grano decada estrella quede partículasse supone que son piezas fundamentales de la materiasin embargonadie ha observado jamás un cuarzo aisladoni una sola vezni en un experimentoen toda la historia de la cienciapodemos hacer chocar protones a velocidades cercanas a la de la luzconcentrar energíasdespuésy aún así no lograremos arrancar uncuanto más intentamos separarmás intensa parece volversede la naturalezay cuando se insiste ocurre algo profundamentecomo si el universoa mostrarnos sus ladrillosde tal manera que esperamosal final de este recorridoesa resistencia empezará aantes de avanzarsi este tipo de exploración profundate resulta fascinaapoycon un gestoayuda a que este espaciopara ti puede serpara el proyecto puede marcar unaahora sí empecemos por algoaunque quizá rara vez lo contemplemos contú estás hecho de átotu pieltus huesosel aire que entra en tus pulmonesla pantalla que tienes deel planeta que gira bajo tustodo eso es materia atómicaun cuerpo humano promedio contiene aproximadamentemillones de millonesdurante buena parte de la historia ahí terminaba la explicaciónprocede del griego antiguo átoque significa algo así comono puede cortarlasi uno dividía la materia en fragmentos cadallegaría finalmente a una unidad últimadiminuta que ya no admitiríaese límite era elel añola idea sobrevivió durante más dedecía una respuesta elegantepero la naturalezaguardaba otra capa bajo laen 1897físico del cable dislabóratoria en cambriencontró una pista inesperada mientrascorrientes deque se desplazaban dentro de tubos al vacíoaquellos rayos no eran una simple curiosidadestaban formados por partículasnegativa mucho másy lo más revelador era su origensalían del interior de los átomoscomo si algo dentro de ellosThompson había identificado el electrónde descubrimientoel átomo dejó de ser una esfera indivisiblese convirtió en algodentro de lo que se creía elementaluna realidad aún más pequeñauna pregunta tranquiinevitable si los átoelectrones negativossonentonces alguna cargaThompson propuso que la cargaestaba repartida de manera uniforme por todo el átomoy que los electrones estaban incrustados en ella como pasas dentro de unasí nació el modelo del bluecon la información disponible era una conjeturaaún asíel mundo equivocadaen 1911 Ernest ratherford preparó underribando aquella imagensus colaboradores hansgailanzarcontra una ládelgada de oro si el modelo de Thompson hubiera sido correctoesas partículas alfa habrían atravesadoapenasporque la carga positivaextendida suavemente por el átomoy en efectola mayoría pasó casi sinpero unas pocas hicieron algo asombrosrebotaron en ángulos muy pronunciados algunas parecieron regresar casi directamente hacia la fuente Rutherford quedó profundamente sorprendidomás tarde comparó eldisparar un proyectil de Articontra una hoja de papely ver cómo el proyectil volvía para golpear al tiradorla explicación posiblela carga positivacon casi toda la masa delno estaba dispersa sinoregión diminuese punto centralen el núcleo atómuchísimoel átomo completopara captar la escalaconviene detenerse un momentouna tumbo mide aproximadamentemillonésima de metro de anchosi ampliáramos un átomo hasta el tamaño de un gran estadio deportivoel núcleo sería comparable a una pequeña canica situada en el centro del campocasi todo el volumensería espaciocon electrones ocupándolo no comosino como nubes de probabilidad cuánticaaquello que había sido imaginado como la unidad indivisibleuna mayor partevacíoun núcleo minúsculo cargado de masarodeado por electrones de una ligereza casi inimaginable esta imagen importa porque cambia nuestra intuición sobre lo sólido lo quepuede estarestructuras profundamentedurante un tiempo el núcleo pareció un buen candidato para hacer la base últimaera pequeño deny contenía casi toda la masa del átopero la investigación volvió a empujar la frontera hacia adentrolos físicos descubrieron que el núcleo también tenía componentescon carga eléctrica positivay neutronessin carga eléctricase los agrupabajo el nombre de núcleones el átomo de hidrógenoel más simpleen un solo protón en su núcleoa su alrededorel helio tiene dos protonesel carbonocon seis de cada unoel uranio tienelos botones y alrededorel número de protones define qué elemento es un átomosi ese número cambia cambia por completo la identidadde nuevo aparece la misma inquietudcada vez que creemos haber alcanzado el fondodescubrimosel hallazgo de protones y neutrones llevó la pregunta a un nivel más abajo eran ellos verdaderamente fundamentaleso estaban compuestos pormenores hacia la décadalos primeros años de la de 19la físicavivía una etapalos aceleradores hacían colisionar átomos y núcleos con energías cada vez mayorescada nueva mirada parecía revelar más entidades ya no se trataba solo de  yprotones neutrones y electrones aparecieron piones, kaones, partículas lambda, partículas sigma, partículas shi, partículas omega y muchas otras formas clasificadas como hadrones. Eran tantas que los físicos comenzaron a hablar del zoológico de partículas. La expresión captaba bien el problema. Había una colección creciente de criaturas, pero faltaba un principio organizador. Nadie entendía con claridad, por qué existían tantas partículas distintas, ni cómo se conectaban entre si. La situación recordaba en cierto modo a la química antes de la tabla periódica. Una lista extensa, rica en datos, pero aún sin una lógica profunda que la ordenara. En 1964, dos físicos propusieron de manera independiente una salida a ese laberinto. Murray Gell-Mann en Caltech, George Zweig  en el Cern, sugirieron que todos esos hadrones, cada una de las decenas de partículas descubiertas, estaban formados por constituyentes más pequeños.

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