Físicos descubren una nueva partícula

La física cuántica es una ciencia en pañales. A pesar de los extraordinarios descubrimientos y las aplicaciones prácticas que se han obtenido del estudio y la experimentación en este campo, los científicos no conocen aún todos los detalles del mundo subatómico. Esta rama de la física se encarga del estudio de las partículas subatómicas y la interacción entre ellas y, cada cierto tiempo, una nueva partícula o una ingeniosa fórmula, reinventa o se añade majestuosamente al modelo establecido.

Las partículas subatómicas son las que se encuentran dentro de los átomos. Las leyes que rigen este mundo subatómico son bastante distintas a las leyes a las que estamos acostumbrados en el mundo macro, es por ello que muchos comportamientos de las partículas subatómicas son difíciles de comprender mediante el lenguaje común y evitan cualquier comparación con el mundo al que estamos habituados.

Por décadas, los científicos han teorizado sobre los distintos tipos de partículas subatómicas que existen. Mediante fórmulas primero e impresionantes maquinarias después, los físicos han agregado más componentes a la tabla de las partículas elementales, en la actualidad se conocen más de cincuenta. Los colisionadores de partículas han ayudado enormemente en el descubrimiento de más corpúsculos subatómicos. Estos gigantescos aceleradores se encargan de acelerar a las partículas a altas velocidades en largos túneles. Una vez que alcanzan la velocidad deseada, ambos átomos se estrellan entre sí y los investigadores observan los residuos que resultan de esta colisión. Allí encuentran las partículas, las nuevas y las conocidas. El uso de estas gigantescas maquinarias es absolutamente necesario ya que la fuerza atómica o nuclear, que une a las partículas dentro de los átomos, es la fuerza más potente en el universo y se necesita de mucha energía para poder separar a los integrantes subatómicos del átomo que los cobija.

En esta ocasión, un equipo de científicos en el Acelerador de Alta Energía en Tsukuba, Japón, estaba buscando un tipo de partícula dentro de una categoría llamada mesón y se encontraron con algo nuevo y completamente distinto.

De acuerdo con el modelo estándar, los mesones están compuestos de un quark y un antiquark. La física cuántica es la rama de la ciencia que se encargó de descubrir la antimateria y en el mundo subatómico cada partícula tiene su antipartícula. Los quarks, por ejemplo, son muy populares. Los teorizó Murray Gell-Mann y George Zweig en 1964 y se han descubierto en seis tipos o “sabores”. Estas partículas componen a todos los mesones y otro tipo llamado hadrones, las demás partículas subatómicas, mucho más conocidas como los electrones, los positrones y los neutrinos, no están compuestas de quarks. La idea es clasificarlas a todas de acuerdo a su masa, su “spin o rotación” y su carga. La nueva partícula no encaja en ninguna de las clasificaciones.

“Hemos confirmado que la partícula pertenece a un nuevo tipo de materia que no habíamos visto antes. Es un mesón con cuatro quarks y no dos, pensamos que se trata de dos mesones unidos”, explicó para la revista New Scientist el investigador Gerry Bauer de MIT, que estuvo involucrado en el equipo de Fermilab que verificó y confirmó el descubrimiento en Japón.

Fermilab, o Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi en Estados Unidos, es la casa de Tevatrón, el acelerador de partículas más grande en el mundo. Los científicos allí confirmaron la existencia de la nueva partícula, que ha sido denominada temporalmente X (3872) y, que por ahora, es considerada un nuevo tipo de mesón.

“La partícula no tiene la masa que se espera de dos quarks y vive por una billonésima parte de la trillonésima parte de un segundo”, informaron los investigadores que publicarán los resultados en el diario científico Physical Review Letter.

A pesar de que este tiempo parece decididamente efímero en el mundo macro, los científicos aseguran que para una partícula tan pesada ese período es una eternidad.

La física cuántica es responsable de distintos tipos de descubrimientos tecnológicos en distintas áreas de la ciencia. La aplicación de los conocimientos de las partículas subatómicas cubren todo lo relacionado con la electricidad o electromagnetismo, el poder nuclear, los descubrimientos con la gravedad y la cosmología y muchas leyes y fórmulas relacionadas con los componentes de la materia a nivel subatómico. El descubrimiento de los positrones, por ejemplo, las antipartículas de los electrones, condujo a la invención del aparato conocido como la resonancia magnética que ganó el Premio Nobel de Medicina de este año.