marzo 07, 2010

'Higos y duraznos' por Paco Calderón

Anti-átomo tiene anti-quark strange

Luis González de Alba
Se descubrió que...
Milenio

En ScienceExpress, sitio en línea donde Science adelanta notas de interés particular, apareció el pasado jueves 4 un reporte con el descubrimiento del primer antinúcleo (de un antiátomo) que contiene un antiquark strange. Los quarks son los componentes internos de protones y neutrones, partículas del núcleo atómico. Propuestos apenas en 1964, vienen en seis presentaciones a las que se han dado nombres estrafalarios sin referencia alguna al significado cotidiano: up, down, strange, charm, bottom y top, éstos a veces llamados beauty y truth…

La antimateria fue propuesta como simple conclusión matemática por el físico inglés Paul Dirac en diciembre de 1929: la gloriosa tercera década del siglo XX en que la física cuántica quedó estructurada por Heisenberg, Schrödinger, Bohr, Pauli, Dirac y otros que desarrollaron conceptos propuestos por Planck en 1900 y por Einstein en 1905. Dirac logró la síntesis de las teorías de Heisenberg y Schrödinger acerca de las partículas constituyentes del átomo, combinó relatividad e incertidumbre y así produjo un conjunto de cuatro ecuaciones.

Pero las ecuaciones de Dirac predecían algo ni siquiera imaginable: energía negativa, porque tenían dos soluciones para el electrón, uno, el común, con energía positiva, energía simple, y carga eléctrica negativa. Y otro con energía menor a cero, menor a nada… energía negativa. Este electrón, se comportaría, al cruzar campos magnéticos, como un electrón común pero de carga eléctrica positiva.

Dicho en lenguaje matemático, el de la física, no había nada raro: la raíz cuadrada de 4 tiene dos soluciones: 2 y -2. Pero cuando los humanos comunes pedimos lenguaje común e imágenes, la física entrega imágenes extravagantes. Nadie lo dice mejor que sir James Jeans: “Explicar fórmulas matemáticas con imágenes no es un paso adelante en el conocimiento de la realidad, sino más bien una huída de la realidad (…) No necesitamos seguir discutiendo si la luz se compone de ondas o partículas: si contamos con una fórmula matemática que describe su comportamiento con toda precisión, ahí tenemos todo lo que es preciso saber sobre la luz”.

A esa partícula derivada de sus ecuaciones, Dirac la llamó antielectrón. Apenas tres años después, en 1932, fue descubierta en el Caltech por un joven investigador de 26 años: Carl Anderson. Se le acuñó otro nombre: positrón. Desde entonces, los aceleradores de partículas han venido entregando la familia completa de las antipartículas y los componentes internos de algunas: antiquarks, con lo que se entró al reino de la antimateria.

El reporte de ScienceExpress avisa que un equipo internacional de científicos (cuyos apellidos llenan una página), al estudiar las colisiones de alta energía logradas con el Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), un acelerador de partículas con 4 kilómetros de circunferencia, encontró el más pesado antinúcleo descubierto: contiene un antiprotón, un antineutrón y una antipartícula lambda. Es también el primer núcleo con un antiquark strange.

La materia ordinaria, de la que estamos hechos usted y yo, el Sol, los cometas y lechugas, tiene átomos hechos de protones y neutrones, y éstos sólo contienen quarks up y down, no quarks strange, dicho de otra forma: la “estrangidad” de la materia ordinaria es cero. Aunque, en el apretón que ocurre al colapsarse una estrella, su centro puede formar átomos con quarks strange en el núcleo. Éstos se conocen como hipernúcleos. Lo ahora descubierto con el RHIC del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) en Brookhaven es un… anti-hiper-núcleo.

“El valor de estrangidad puede ser no-cero en el núcleo de estrellas en colapso”, dice Jinhui Chen, uno de los autores principales; dicho de otra forma: pueden contener partículas con quarks strange. Estos hallazgos pavimentan el camino hacia una explicación que aún no tenemos: ¿por qué hay tanta materia y tan poca antimateria si en el primer instante del Big Bang debieron crearse en cantidades iguales? A eso se le llama “violación de la simetría”. Sin la cual no estaríamos aquí, y de esa forma se suma a las muchas casualidades que hacen posible el universo actual y a nosotros.

Estas colisiones en núcleos de átomos recrean las condiciones del universo apenas unos microsegundos después del Big Bang. Las implicaciones de encontrar núcleos con quarks strange van de la física de partículas a la astrofísica y la cosmología.

Participan decenas de universidades desde India y China a Polonia, pasando por Chile y Brasil (cero México).

Contacto: www.sciencexpress.org / 4 March 2010 / Page 1 / 10.1126/science.1183980.

TORERAS Y PILAS

Y hablando de electricidad, ¿por qué el traje de luces de la torera Hilda no brillaba? Porque olvidó ponerle el paquete de pilas que van sobre el muslo izquierdo…

ACENTOS

Orleans, Nueva Orleans, Pecanins, Carstens: todas agudas. Alinea… Como marea, asea, batea, Zalamea, así a-li-ne-a.

Mi página web: www.luisgonzalezdealba.com