La noción de los quarks tuvo su
origen en el hecho que en el último cuarto de siglo se han descubierto un
centenar corrido de diferentes tipos de partículas subatómicas. Hay que decir
que muy pocas de ellas viven más de una milmillonésima de segundo antes de
desintegrarse, pero el mero hecho de su existencia basta para que los físicos
anden de cabeza.
¿Por qué hay tantas y todas ellas diferentes? ¿No podrán agruparse en
varias familias? Dentro de
cada familia, las distintas partículas podrían diferir unas de otras de un modo
perfectamente regular. Y entonces no sería necesario explicar la
existencia de todas y cada una de las partículas, sino sólo de unas cuantas
familias, poniendo así un poco de orden en lo que de otro modo parece una
"jungla" subatómica.
El físico americano Murray Gell-Mann y el físico israelita Yuval Ne'emen
idearon en 1961, cada uno por su lado, un sistema de organizar las partículas en tales familias.
Gell-Mann llegó incluso a presentar una familia que incluía la partícula que él
llamó omega negativa, que poseía propiedades muy raras y que jamás había sido
observada. Sabiendo qué
propiedades debía tener, los físicos sabían también dónde y cómo buscarla.
En 1964 la encontraron, descubriendo que era exactamente como Gell-Mann la
había descrito.
Estudiando sus familias, Gell-Mann pensó que las distintas partículas subatómicas quizá
podrían estar constituidas por combinaciones de unas cuantas partículas aún más
elementales, lo cual simplificaría mucho la visión del universo. Según
él, postulando tres partículas subatómicas con determinadas propiedades sería
posible disponerlas de diferentes modos y obtener así todas las partículas
subatómicas conocidas.
La necesidad de combinar tres de estas hipotéticas partículas para
construir todas las partículas conocidas le recordó a Gell-Mann un pasaje de la
obra Finnegans Wake de James Joyce (libro en que el autor retuerce y
distorsiona palabras con fines literarios) que dice: "Three quarks for
Musther Mark."
Y así fue como Gell-Mann llamó
"quarks" a esas partículas hipotéticas.
Lo curioso del caso es que los
quarks tendrían que tener cargas eléctricas fraccionarias. Todas las cargas
conocidas son iguales o a la de un electrón (- 1), o a la de un protón (+ 1) o
a un múltiplo exacto de estas dos. La carga del quark p, sin embargo, sería +
2/3, y las del quark n y quark lambda - 1/3, Un protón, por ejemplo, estaría
constituido por un quark n y dos quarks p, un neutrón por dos quarks n y un
quark p, etc.
Pero el quark ¿existe realmente o
es pura ficción matemática?
Para aclarar la pregunta, consideremos un billete de un dólar. Un
billete de un dólar podemos considerarlo igual a diez monedas de diez centavos,
pero ¿se trata sólo de una
ecuación matemática o es realmente posible que al romper el billete en diez
trozos comprobemos que cada uno de éstos es una moneda metálica de diez
centavos?
Desde
que Gell-Mann propuso la existencia de los quarks, los físicos han intentado
localizar indicios de su presencia, pero en vano. En 1969, ciertos informes de
Australia hablaron que entre la lluvia de partículas producida por choques de rayos cósmicos se habían
detectado rastros de partículas con carga eléctrica fraccionaria. Pero
las pruebas eran sumamente marginales, y la mayoría de los físicos se mostraron
muy escépticos hacía el informe.
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