1911 en Manchester, un laboratorio oscuro Ernest Rutherford está a punto de destruir todo lo que la humanidad creía saber sobre la materia, tiene una lámina de oro extremadamente delgada, tan delgada que la luz pasa a través de ella, y un cañón que dispara a partículas alfa, núcleos de helio a velocidades brutales. El experimento es simple, casi aburrido, disparas las partículas contra el oro, cuentas cuantas pasan, cuántas se desvían, confirmas que el átomo es una esfera sólida de carga positiva con electrones incrustados como pasas en un pudín.
Rutherford dispara la mayoría de las partículas, atraviesan el oro como si no hubiera nada ahí exactamente como se predijo pero una de cada 8.000 una de cada 8.000 rebota completamente ciento ochenta grados como si hubiera chocado contra algo infinitamente duro Rutherford dijo más tarde fue como si dispararas un proyectil de 15 pulgadas contra un pedazo de papel de seda y rebotara y te golpeara en la cara imposible imposible completamente imposible a menos que a menos que todo lo que pensábamos sobre lamateria fuera mentira a menos que los átomos no fueran esferas sólidas a menos que fueran otra cosa algo que nadie había imaginado algo que contenía prácticamente toda su masa en un punto diminuto en el centro un núcleo rodeado de nada espacio vacío ese experimento ese único experimento cambió todo y empezó una cacería una obsesión científica que duraría cien años una pregunta que se volvió más profunda más extraña más imposible con cada respuesta que encontrábamos de que está hecho ese núcleo primero pensamos protones partículas sólidas con carga positiva error luego protones y neutrones dos tipos de partículas fundamentales error cada vez que pensábamos que habíamos llegado al fondo cada vez que creíamos haber encontrado los bloques de construcción indivisibles de la realidad descubríamos que había algo más profundo algo más pequeño algo más extraño hasta que llegamos a mil novecientos sesenta y ocho Stanford California un grupo de físicos dispara electrones contra protones a energías que nunca se habían alcanzado antes esperan confirmar que los protones son partículas fundamentales sólidas indivisibles los datos que obtienen no tienen ningún sentido los electrones rebotan como si estuvieran golpeando cosas diminutas dentro del protón como si el protón tuviera estructura interna como si estuviera hecho de algo más pequeño y entonces alguien recuerda una teoría loca de un físico llamado Murray Gell-Man una teoría tan extraña que casi nadie la tomó en serio cuando fue propuesta una teoría sobre partículas que llamó quarks tomando el nombre de una novela absurda de james Joyce partículas que nunca puedes aislar que nunca pueden existir solas que están atrapadas para siempre dentro de protones y neutrones por una fuerza tan violenta que cuanto más intenta separarlas más fuertes se vuelve los datos de Stanford encajan perfectamente con esa teoría loca los quarks son reales y con ese descubrimiento con esa revelación de que habíamos estado equivocados sobre la naturaleza fundamental de la materia comenzó el verdadero descenso porque resulta que los quarks no tienen tamaño literalmente son puntos matemáticos sin extensión espacial no ocupan espacio y resulta que la masa de un protón el 99% de esa masa no está en los quarks está en la energía en los campos de fuerza que los mantienen unidos y resulta que hay una fuerza ahí dentro una fuerza tan poderosa que hace que el electromagnetismo parezca un juego de niños una fuerza que es cien veces más fuerte que cualquier otra fuerza del universo una fuerza que funciona exactamente al revés de todo lo que conocemos que se vuelve más débil cuando las cosas están cerca y más fuerte cuando se alejan una fuerza que si pudieras liberarla completamente si pudieras meter tu dedo dentro de un núcleo atómico y tocar esa energía vaporizaría media ciudad esa fuerza te está manteniendo Unido ahora mismo cada segundo cada momento de tu vida sin ella te disolverías en una nube de partículas en menos de una billonésima de segundo y ni siquiera sabíamos que existía hasta hace 90 años durante las próximas dos horas dos horas completas vamos a explorar el núcleo atómico no la versión simplificada que te enseñaron en el colegio la versión real la completa la aterradora vamos a descender desde protones y neutrones hasta quark y gluones hasta campos cuánticos que aparecen y desaparecen de la existencia hasta una física tan extraña que desafía toda intuición humana te voy a mostrar evidencia experimental datos del CERN, del acelerador de partículas más poderoso jamás construido un túnel de 27 kilómetros donde protones colisionan a 99,99% de la velocidad de la luz te voy a explicar por qué la materia estable solo puede existir con exactamente 3 quarks, no 2, no 4, 3 y si intentas romper esa regla el universo simplemente crea nuevos quarks de la nada y al final cuando hayamos visto toda la física toda la evidencia todos los descubrimientos que nos llevaron a donde estamos hoy vamos a hablar de lo que todo esto significa porque resulta que el 99,99% de ti ese espacio vacío y energía de campo solo el 0,01% es materia en el sentido tradicional y ese 0,01% está hecho de partículas que no tienen tamaño que no ocupan espacio que están en todos los lugares a la vez hasta que las observas entonces qué significa existir qué significa ser tú esas preguntas no son filosofía abstracta son las consecuencias directas de la física del núcleo atómico y las respuestas van a cambiar como te ves a ti mismo bienvenido al 0,01% que realmente eres empecemos aquí viene algo que probablemente nunca te enseñaron en el colegio y es la base de todo lo que vamos a explorar vivimos en una simulación no una simulación tipo Matrix con computadoras sino una simulación construida por tu cerebro cada segundo de cada día tu cerebro está creando una realidad que bueno técnicamente es mentira déjame mostrarte lo que quiero decir toca la mesa frente a ti o la silla en la que estás sentado sientes solidez verdad resistencia tu cerebro interpreta esa sensación como estoy tocando algo sólido pero eso no es lo que está pasando tus átomos nunca tocan los átomos de la mesa nunca lo que sientes es repulsión electromagnética los electrones en la superficie de tus dedos se repelen con los electrones en la superficie de la mesa es como dos imanes con el mismo polo enfrentándose. Se empujan pero nunca se tocan nunca has tocado nada en tu vida cada abrazo que has dado cada mano que hace estrechado cada beso técnicamente hubo siempre una distancia microscópica entre tú y la otra persona tus átomos y sus átomos jamás entraron en contacto directo toda tu experiencia de solidez es tu cerebro interpretando fuerzas electromagnéticas de repulsión como contacto físico porque te miente así tu cerebro porque es útil porque si tuvieras que pensar conscientemente estoy experimentando repulsión electromagnética cada vez que agarras una taza de café no sobrevivirías el cerebro evolucionó para darte atajos modelos simplificados de la realidad que son lo suficientemente precisos para mantenerte vivo pero no son verdad son aproximaciones útiles sí pero aproximaciones al fin y al cabo y esto es solo el principio porque cuando bajamos al nivel del núcleo atómico la brecha entre lo que experimentas y lo que realmente está pasando se vuelve un abismo si has llegado hasta aquí ya eres diferente del 90% de la gente la mayoría se queda con la versión simplificada nunca cuestionan la solidez tú sí y eso te pone en un camino hacia una comprensión más profunda de la realidad volvamos a ese átomo del tamaño del estadio Bernabéu necesito que realmente visualices esto no es una metáfora es una representación a escala real de las proporciones el núcleo una canica en el centro del campo los electrones puntos microscópicos girando en las gradas más altas a 124 m de distancia todo lo demás nada vacío absoluto si un átomo fuera del tamaño de ese estadio podrías caminar desde las gradas hasta el centro del campo y no te encontrarías con nada solo espacio vacío ahora piensa en tu mano otra vez está hecha de billones y billones de átomos y cada uno de esos átomos es 99,99% espacio vacío matemáticamente si pudieras eliminar todo ese espacio vacío de todos los átomos de todos los seres humanos en la Tierra todos los 8.000 millones de nosotros cabríamos en un cubo de azúcar, un cubo de azúcar toda la humanidad cada persona que ha vivido está viviendo o vivirá si eliminas el espacio vacío somos prácticamente nada pero espera aún no hemos llegado a la parte verdaderamente alucinante porque ese cubo de azúcar esa canica en el centro del estadio ese núcleo atómico que contiene prácticamente toda tu masa tampoco es sólido y aquí es donde la historia se pone realmente interesante déjame contarte como descubrimos esto porque es una de las historias más fascinantes de la ciencia del siglo XX 1911, en Manchester Inglaterra un físico neozelandés llamado Ernest Rutherford está haciendo un experimento que parece una tontería está disparando partículas alfa básicamente núcleos de helio contra una lámina de oro extremadamente delgada la predicción las partículas deberían atravesar el oro como si nada porque en ese momento el modelo del átomo era el modelo del pudín de pasas se pensaba que el átomo era una esfera sólida de carga positiva con electrones incrustados como pasas en un pudín si ese modelo fuera correcto las partículas alfa atravesarían la lámina sin apenas desviarse como disparar una bala a través de una cortina pero no fue eso lo que pasó la mayoría de las partículas sí atravesaron tal como se esperaba pero una de cada 8.000 una de cada 8.000 rebotó completamente 15.04