Cualquiera que haya le\u00eddo sobre temas de ciencia de la materia, sabe que desde los tiempos de la antigua Grecia hasta el de Einstein<\/a>, el gran sue\u00f1o de todos los sabios que han estudiado la naturaleza ha sido una descripci\u00f3n precisa y completa de nuestro Universo, las constantes de la Naturaleza y las fuerzas fundamentales, algo que ya est\u00e1 m\u00e1s cerca gracias al trabajo de estos tres cient\u00edficos estadounidenses.<\/p>\n Hace m\u00e1s de treinta a\u00f1os que Gross, Politrer y Wilczek desvelaron el enigm\u00e1tico funcionamiento de la llamada interacci\u00f3n fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales que rigen el Universo, y que act\u00faa como un pegamento c\u00f3smico para mantener unida la materia.\u00a0 Su trabajo revel\u00f3 como los quarks<\/a>, las diminutas part\u00edculas que forman los nucleones<\/a> de los \u00e1tomos, interaccionan entre s\u00ed para mantenerse unidos.<\/p>\n Las fuerzas que podemos sentir en la vida cotidiana, es decir, la Gravedad y el Electromagnetismo, aumentan con la cercan\u00eda: as\u00ed, cuanto m\u00e1s cerca est\u00e1 un clavo de una im\u00e1n o una manzana del suelo, m\u00e1s se ver\u00e1n atra\u00eddos.\u00a0 Por el contrario, la interacci\u00f3n fuerte disminuye cuanto m\u00e1s cerca y juntas est\u00e1n las part\u00edculas en el interior de los \u00e1tomos, y, por el contrario de las otras fuerzas, aumenta cuanto m\u00e1s se alejan las unas de las otras.<\/p>\n El descubrimiento de esta extra\u00f1a propiedad, llamada libertad asint\u00f3tica<\/a>, supuso toda una revoluci\u00f3n te\u00f3rica en los a\u00f1os 70 (se public\u00f3 en 1.973), pero ya plenamente respaldada por los experimentos en los aceleradores de part\u00edculas, aconsej\u00f3, a la Academia, conceder 30 a\u00f1os m\u00e1s tarde, el Premio Nobel de F\u00edsica a sus autores.<\/p>\n “Ha sido un gran alivio.\u00a0 He estado pensando en ello durante mucho tiempo”, coment\u00f3 al enterarse de la noticia Franck Wilczek.<\/p>\n “No estaba claro que fuera un adelanto en aquel momento. La teor\u00eda que propusimos era descabellada en muchos aspectos y tuvimos que dar muchas explicaciones”, reconoci\u00f3 el investigador.<\/p>\n Tanto Wilczek como Politzer eran a\u00fan aspirantes a doctores en 1.973, cuando publicaron su descubrimiento en Physical Review letters.\u00a0 Junto a su informe, la misma revista incluy\u00f3 el trabajo de David Gross, que unido al de los dos estudiantes ha dado lugar a la celebrada teor\u00eda de la Cromodin\u00e1mica Cu\u00e1ntica (QCD).<\/p>\n Siguiendo una arraigada costumbre de la F\u00edsica de part\u00edculas, los investigadores emplearon nombres comunes y desenfadados para se\u00f1alar sus nuevos descubrimientos y llamaron “colores” a las intrincadas propiedades de los quarks<\/a>.<\/p>\n Por ello, su teor\u00eda es conocida en la actualidad por el nombre de Cromodin\u00e1mica (cromo significa “color” en griego), a pesar de que no tienen nada que ver con lo que entendemos y llamamos color en nuestra vida cotidiana, sino con el modo en que los componentes del n\u00facleo at\u00f3mico permanecen unidos.\u00a0 En este sentido, resulta mucho m\u00e1s intuitiva, aunque no menos divertida, la denominaci\u00f3n de las part\u00edculas que hacen posible la interacci\u00f3n fuerte, llamadas gluones<\/a> (glue es “pegamento” en ingl\u00e9s).<\/p>\n Al igual que en la teor\u00eda electromagn\u00e9tica, las part\u00edculas pueden tener carga positiva o negativa, los componentes m\u00e1s diminutos del n\u00facleo at\u00f3mico pueden ser rojos, verdes o azules.<\/p>\n Adem\u00e1s, de manera an\u00e1loga a como las cargas opuestas se atraen en el mundo de la electricidad y el magnetismo, tambi\u00e9n los quarks<\/a> de distinto color se agrupan en tripletes para formar protones<\/a> y neutrones<\/a> del n\u00facleo at\u00f3mico.<\/p>\n Pero estas no son las \u00fanicas similitudes, ni siquiera las m\u00e1s profundas, que existen entre las distintas fuerzas que rigen el Universo. De hecho, los cient\u00edficos esperan que, en \u00faltima instancia, todas las interacciones conocidas sean en realidad la manifestaci\u00f3n variada de una sola fuerza que rige y gobierna todo el cosmos.<\/p>\n Seg\u00fan la Academia Sueca, el trabajo premiado a estos tres F\u00edsicos, “constituye un paso importante dentro del esfuerzo para alcanzar la descripci\u00f3n unificada de todas las fuerzas de la Naturaleza”.\u00a0 Lo que llamamos teor\u00eda del todo.<\/p>\n Seg\u00fan Frank Wiczek, que ahora pertenece al Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachussets (MIT), su descubrimiento “reivindica la idea de que es posible comprender a la Naturaleza racionalmente”.\u00a0 El f\u00edsico tambi\u00e9n record\u00f3 que “fue una labor arraigada en el trabajo experimental, m\u00e1s que en la intuici\u00f3n”, y agradeci\u00f3 “a Estados Unidos por un sistema de ense\u00f1anza p\u00fablica que tantos beneficios me ha dado”.<\/p>\n Sabemos que los quarks<\/a> (hasta el momento) son las part\u00edculas m\u00e1s elementales del n\u00facleo at\u00f3mico donde forman protones<\/a> y neutrones<\/a>.\u00a0 La interacci\u00f3n fuerte entre los quarks<\/a> que forman el prot\u00f3n<\/a> es tan intensa que los mantiene permanentemente confinados en su interior, en una regi\u00f3n muy peque\u00f1a dentro del n\u00facleo. Y, all\u00ed, la fuerza crece con la distancia, si los quarks<\/a> tratan de separarse, la fuerza aumenta (confinamiento de los quarks<\/a>), si los quarks<\/a> est\u00e1n juntos los unos a los otros, la fuerza decrece (libertad asint\u00f3tica<\/a> de los quarks<\/a>).\u00a0 Nadie ha sido capaz de arrancar un quak libre fuera del prot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n Con aceleradores de part\u00edculas a muy altas energ\u00edas, es posible investigar el comportamiento de los quarks<\/a> a distancias muchos m\u00e1s peque\u00f1as que el tama\u00f1o del prot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n As\u00ed, el trabajo acreedor al Nobel demostr\u00f3 que la fuerza nuclear fuerte<\/a> act\u00faa como un muelle de acero, si lo estiramos (los quarks<\/a> se separan), la fuerza aumenta, si lo dejamos en reposo, en su estado natural, los anillos juntos (los quarks<\/a> unidos), la fuerza es peque\u00f1a.<\/p>\n As\u00ed que la Cromodin\u00e1mica Cu\u00e1ntica (QCD) describe rigurosamente la interacci\u00f3n fuerte entre los quarks<\/a> y, en el desarrollo de esta teor\u00eda, como se ha dicho, jugaron un papel fundamental los tres ganadores del Nobel de F\u00edsica de 2004.<\/p>\n Trabajos y estudios realizados en el acelerador LEP del CERN durante la d\u00e9cada de los 90 han hecho posible medir con mucha precisi\u00f3n la intensidad de la interacci\u00f3n fuerte en las desintegraciones de las part\u00edculas z y t, es decir a energ\u00edas de 91 y 1’8 Gev, los resultados obtenidos est\u00e1n en perfecto acuerdo con las predicciones de ACD, proporcionando una verificaci\u00f3n muy significativa de libertad asint\u00f3tica<\/a>.<\/p>\n ====== Mini Big Bang<\/a> a 100 metros bajo tierra ======<\/p>\n Habiendo mencionado el CERN (Centro Europeo de Investigaci\u00f3n Nuclear.), me parece muy oportuno recordar aqu\u00ed\u00a0que acaba de ponerse en marcha hace unos pocos d\u00edas\u00a0el LHC (el Gran colisionador de Hadrones), el acelerador de part\u00edculas m\u00e1s grande del mundo.<\/p>\n Simular el nacimiento del Universo no resulta nada sencillo.\u00a0 Primero hay que excavar un t\u00fanel subterr\u00e1neo de 100 m. de profundidad, en cuyo interior se debe construir un anillo met\u00e1lico de 27 kil\u00f3metros enfriado por imanes superconductores cuya funci\u00f3n es mantener una temperatura bastante fuera, nada menos que 271 grados bajo cero.<\/p>\n A continuaci\u00f3n, hay que a\u00f1adir a la ecuaci\u00f3n dos pu\u00f1ados de protones<\/a>, lanzados al vac\u00edo de este tubo subterr\u00e1neo en direcciones opuestas, y a una velocidad inimaginable que pr\u00e1cticamente debe rozar la velocidad de c. la velocidad de la luz en el vac\u00edo.\u00a0 Es solo entonces cuando los m\u00faltiples colisiones de part\u00edculas que se produzcan en el interior del anillo producir\u00e1n condiciones que exist\u00edan inmediatamente despu\u00e9s del Big Bang<\/a>, ese descomunal estallido c\u00f3smico que dio el pistoletazo de salida para el surgimiento de nuestro mundo y de la via inteligente a partir de esta materia inerte creada y evolucionada despu\u00e9s en las estrellas.<\/p>\n En el coraz\u00f3n de la cordillera del Jura, justo en la frontera entre Francia y Suiza, el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN),\u00a0llev\u00f3 a cabo\u00a0la construcci\u00f3n de esta maravilla que, cuando se finalice de instalar todos los componentes de esta fara\u00f3nica obra cient\u00edfica (cuyo coste est\u00e1 ya en 40.000 millones de euros y se ha tardado 15 a\u00f1os en construirse), unos 10.000 investigadores de 500 instituciones acad\u00e9micas y empresas esperan descubrir nuevas claves sobre la naturaleza de la materia y los ladrillos fundamentales de las que se compone el Universo.\u00a0Hace unos pocos d\u00edas que finaliz\u00f3 su puesta a punto y comenz\u00f3 su esperada puesta en marcha.<\/p>\n \u00bfPodremos encontrar por fin, en 2.008, cuando funcione este Gran Acelerador de Hadrones, esa esperada y so\u00f1ada part\u00edcula, a la que algunos han llegado a llamar La “Part\u00edcula Divina”, conocida por part\u00edcula de Higgs<\/a>s y que se tiene por la part\u00edcula que proporciona las masas a todas las dem\u00e1s ?<\/p>\n Este acelerador tan largamente esperado, ha comenzado a\u00a0funcionar en 2.008 y, las part\u00edculas que se inyecten en su interior colisionaran aproximadamente seiscientos millones de veces por segundo, desencadenando la mayor cantidad de energ\u00eda jam\u00e1s observada en las condiciones de un laboratorio, aunque aun estar\u00e1 muy alejada de la energ\u00eda necesaria para comprobar la existencia de las cuerdas vibrantes.\u00a0 Pero eso s\u00ed nos dejar\u00e1 ver otras part\u00edculas nuevas hasta ahora esquivas, pertenecientes al grupo m\u00e1s elemental de los componentes de la materia.<\/p>\n El LHC producir\u00e1 tantos datos que necesitar\u00e1n una pila de CD de 20 km. de altura para almacenar tanta informaci\u00f3n generada por los experimentos y, una legi\u00f3n de f\u00edsicos para estudiar resultados, ser\u00e1 fascinante.<\/p>\n El trabajo que se lleva a cabo en el CERN constituye una contribuci\u00f3n muy importante al conocimiento de la Humanidad para comprender el mundo que nos rodea.<\/p>\n La pregunta clave: \u00bfDe qu\u00e9 se compone la materia de nuestro Universo? Y \u00bfc\u00f3mo lleg\u00f3 a convertirse en lo que es?<\/p>\n Es incre\u00edble el logro de conocimiento y tecnolog\u00eda que el hombre tiene conquistado a principios del siglo XXI, este mismo artilugio al que llaman acelerador LHC, es la mejor prueba de ello: Por ejemplo, los sistemas criog\u00e9nicos que deben mantener ese inimaginable fr\u00edo de 271 grados bajo cero o los campos electromagn\u00e9ticos que deben asegura que la aceleraci\u00f3n de los haces de part\u00edculas las recorran los 27 km del anillo subterr\u00e1neo a un 99’99% de la velocidad de la luz.<\/p>\n Si todo sale como est\u00e1 previsto y se cumplen todas las expectativas de los cient\u00edficos, se calcula que cada segundo, un prot\u00f3n<\/a> dar\u00e1 11.245 vueltas al anillo del LHC.\u00a0 Teniendo en cuenta que cada haz de estas part\u00edculas tendr\u00e1 una duraci\u00f3n de 10 horas, se estima que recorrer\u00e1 un total de 10.000 millones de kil\u00f3metros (suficiente para llegar a Neptuno y volver).<\/p>\n La energ\u00eda requerida por el haz de protones<\/a> a viajar por el acelerador es el equivalente a un coche viajando a 1 .600 km\/h por el carril r\u00e1pido de una autopista imposible, o la cantidad de energ\u00eda almacenada en los imanes superconductores que mantendr\u00e1n la temperatura a-271\u00b0 ser\u00eda suficiente para derretir 50 toneladas de cobre.<\/p>\n El LHC est\u00e1 dividido en 8 sectores de 3’3 km cada uno, y, de momento, s\u00f3lo se ha logrado el enfriamiento de uno de los sectores a la temperatura necesaria para llevar a cabo las colisiones que simular\u00e1n, en miniatura, las condiciones del Big Bang<\/a>.<\/p>\n El Bos\u00f3n de Higgs<\/a>s, el tesoro m\u00e1s buscado, ser\u00e1 el premio.\u00a0 Una part\u00edcula que predice el modelo te\u00f3rico actual de la F\u00edsica, pero para el que hasta ahora no existe evidencia alguna.\u00a0 Se supone que este “ladrillo” fundamental del cosmos (cuyo nombre proviene del f\u00edsico escoc\u00e9s que propuso su existencia en 1.964, Peter Higgs<\/a>s) es crucial para comprender c\u00f3mo la materia adquiere su masa.<\/p>\n John Ellis, uno de los investigadores del CERN, ha dicho: \u00b2si no encontramos la part\u00edcula de Higgs<\/a>, esto supondr\u00eda que todos los que nos dedicamos a la F\u00edsica te\u00f3rica llevamos 35 a\u00f1os diciendo tonter\u00edas”.<\/p>\n Espero que no sea as\u00ed y que la dichosa part\u00edcula aparezca.\u00a0 Herman Tey Kate, otro f\u00edsico del CERN, se atreve a predecir que, la part\u00edcula de Higgs<\/a> aparecer\u00e1 antes de que pasen los 12 meses a partir del comienzo de la b\u00fasqueda en\u00a0 2.008.<\/p>\n Creo que me he extendido demasiado en el ejemplo, cuando me introduzco en temas de F\u00edsica se me va el santo al cielo, pero estamos tratando sobre nosotros y la manera en que evolucionamos para adquirir los conocimientos y sensaciones que tenemos.<\/p>\n emilio silvera<\/p>\n
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>
<\/a><\/span>