La Materia,los neutrinos y la antimateria.(Septiembre2012)

 En el año 2005 conmemoramos el centenario del anno mirabilis de Albert
Einstein. Ese año, Einstein propuso su teoría especial de la relatividad, dio una descripción al efecto fotoeléctrico en término de los cuantos de energía de Planck (trabajo por el que se le otorgó el Premio Nobel de Física en 1921) y explicó el movimiento aleatorio de las partículas en un fluido, el movimiento
browniano empleando la por aquel entonces controvertida teoría cinética.
Estas tres cruciales contribuciones revolucionaron nuestra concepción del
mundo y sentaron la base de la física moderna.
    Los cien años transcurridos desde entonces han sido extremadamente prolijos en descubrimientos científicos, especialmente en física. Los libros de física con los que estudió Einstein fueron muy diferentes a los que cualquier estudiante universitario utilizaría hoy. Cuando Einstein asistía a la Universidad,la única partícula elemental conocida era el electrón (el protón no se descubrió hasta 1919, y el neutrón hasta 1932), las únicas fuerzas fundamentales conocidas eran la fuerza electromagnética y la gravedad, y ni siquiera se conocía la realidad de las galaxias, que en aquella época se denominaban “nebulosas espirales” y se pensaba que eran nubes de gas en el interior de la Vía Láctea.
    En la actualidad sabemos que ni el protón ni el neutrón son partículas ele
mentales, sino que están compuestos por unos entes más fundamentales denominados “quarks”. Por el contrario, los experimentos realizados hastala fecha no han detectado ningún tipo de estructura dentro de los electrones, por lo que nos inclinamos a pensar que el electrón es en efecto una partícula elemental.
En total, hoy conocemos la existencia de 45 partículas elementales como el
electrón o los quarks, además de un incontable número de partículas compuestas, entre las que se incluyen el protón y el neutrón. Por otro lado, aparte de lafuerza electromagnética y la gravitatoria, hoy conocemos la existencia de otras dos interacciones fundamentales: la fuerza nuclear débil, responsable de la desintegración radiactiva de los núcleos, y la fuerza nuclear fuerte, responsable
de que los quarks constituyentes del protón se mantengan unidos. En astrofísica y cosmología los avances también han sido espectaculares. Hoy conocemos millones y millones de galaxias, y hemos sido capaces de determinar que el Universo es un lugar tremendamente grande, con un radio de trece mil millones de años luz o 1024 km (¡un uno seguido de veinticuatro ceros!). Además,sabemos con toda certeza que el Universo se está expandiendo, e incluso tenemos indicios muy sólidos de que el Universo no sólo se está expandiendo, sino de que esta expansión es cada vez más rápida.
    En este siglo de la física se han logrado tremendos avances científicos, aunque el número de nuevos interrogantes abiertos es también enorme. El filósofo Blaise Pascal describía muy acertadamente el conocimiento como una gran esfera: cuanto mayor es nuestro conocimiento, más puntos de contacto existen con lo desconocido. Hoy los físicos tratamos de responder cuestiones que hace cien años nadie habría planteado, bien por requerir un conocimiento previo del que se carecía, o bien por ser tan sencillas que habían pasado por alto incluso a las mentes más brillantes. Cuestiones sencillas, pero al mismo tiempo profundas y fundamentales. Cuestiones tan fundamentales que era difícil imaginar que su estudio podría abordarse empleando el método científico. Por ejemplo, el concepto de masa ha sido manejado por los físicos durante cientos
de años. Todos los objetos tienen una propiedad llamada masa, que según nos enseñó Newton mide la resistencia de ese objeto a cambiar su velocidad. Sin embargo, nadie se planteó por qué los cuerpos tenían masa. Todos lo cuerpos tienen una masa, y punto. Hoy sin embargo discutimos este tipo de preguntas,y lo que es incluso más fascinante, podríamos estar próximos a alcanzar una respuesta. Con ese fin, se está construyendo un acelerador de partículas llamado Large Hadron Collider (LHC) en el CERN, cerca de Ginebra (Suiza), cuya construcción finalizará en el año 2007. Este acelerador ha sido diseñado fundamentalmente para la búsqueda de una partícula, denominada la partícula de Higgs, que podría ser la clave para desentrañar el misterio del origen de la masa. No cabe duda de que su detección constituiría un tremendo éxito del ingenio humano.
    Sigamos con las preguntas sencillas. ¿Por qué existimos? Esta pregunta ha mantenido ocupados a filósofos y teólogos desde los albores de la historia.