Premio Nóbel de Física 2004
Ya hace algunos días que fue anunciado el Premio Nóbel de Física 2004, en esta ocasión los galardonados han sido David Gross, David Politzer y Frank Wilczek. La Academia Sueca de Ciencias ha decidido premiarlos "por el descubrimiento de la libertad asintótica en la teoría de la interacción fuerte". En fin, es posible que a alguna gente no le quede muy claro que puede significar esto. De hecho este es el motivo de esta pequeña nota aclararlo, por si a alguien le puede ser útil.
Comenzaré recordando que este descubrimiento no es excesivamente reciente, un año más joven que yo pero ya tiene sus buenos 30 años. La QCD (Quantum ChromoDynamics) fue publicada ya en 1973, de manera que la concesión de los premios Nóbel va lenta, pero segura...
Me dejaré de divagar e intentaré explicar muy brevemente qué es todo esto. ¿Ha oído usted hablar de los quarks? ¿No? Pues por ahí habrá que empezar.
Normalmente cuando en el Instituto se explica la constitución de la materia solemos quedarnos en que el átomo está formado por protones, neutrones y electrones, como mucho nos habrán dicho que los dos primeros son parecidos (salvo por la carga eléctrica) y se encuentran en el núcleo atómico (por eso se les llama genéricamente nucleones), el tercero gira alrededor del núcleo y es un lepton (esto último ya es más raro, aunque no viene al caso explicarlo en esta ocasión). Esta teoría es bastante incompleta, por la sencilla razón de que en el núcleo existen muchas más partículas que aparecen y que desaparecen constantemente como consecuencia del intercambio de gluones (del inglés glue, los que pegan) entre nucleones.
Supongo que ya estarán pensando si mi intención era aclarar el asunto o enrevesarlo... Bien, espero que no ocurra lo segundo: continúo. Todos entendíamos perfectamente cuando nos lo explicaban en el instituto que las cargas de distinto signo se atraían y las del mismo signo se repelían, así que parecía raro que los protones (cargados positivamente) estuvieran apelotonados en un lugar tan pequeño como el núcleo sin salir esparcidos debido a las enormes fuerzas de repulsión. ¿La explicación? Debe haber una fuerza muy intensa que los mantenga unidos, mucho más intensa que la interacción eléctrica: la interacción fuerte (nótese el esfuerzo que supone su nomenclatura). Por aquí ya empiezan a surgir dudas, preguntas y formulaciones entre los físicos durante varias décadas.
Sigamos un poco más. Resulta que el estudio de las interacciones a nivel nuclear llevaron a la constatación de que los nucleones (protones y neutrones) no son partículas individuales, sin estructura o mejor dicho fundamentales, sino que están constituídas, a su vez, por otras partículas: los quarks unidas por unas fuerzas tan intensas que hacen que sea muy difícil ver a estos quarks aislados. La interacción es tan enorme que ocurren cosas tan ilógicas como que la masa de uno sólo de los quarks que forman un electrón sea mayor que la del propio electrón, ¿qué ocurre con la masa que desaparece al juntarse los tres?, la explicación es relativamente simple: si recuerdan la famosa ecuación de Einstein E=mc2, la masa que desaparece se convierte en energía responsable de mantener unidos a los quarks, parece que así se justifica la fortaleza de la unión, pero esa es otra historia...
Merece la pena contar algo más de los quarks: en el caso del protón y del neutrón aparecen empaquetados tres quarks, son bariones. Existen otras partículas, los mesones, están formados por dos quarks (mejor dicho un quark y un antiquark, pero eso ya es liar mucho la madeja), un ejemplo de mesones son los piones (no muy conocidos y, por tanto, no deben ser confundidos con un pájaro que canta mucho y muy alto). Ambos tipos de partículas, bariones y mesones, forman una clase llamada hadrones que junto a los leptones (el electrón sería un ejemplo de leptón) son los tipos de partículas que forman nuestro sistema material.
Animénse, que ya va quedando menos. La Cromodinámica Cuántica (QCD) que mencionaba al principio trata justamente de explicar la interacciones entre quarks (lo de cromo- viene de color, y lo de color viene del alarde de imaginación de los físicos de este siglo que decidieron etiquetar a los quarks utilizando colores, pero de nuevo esa es otra historia). Para no alargarme la interacción entre quarks fue interpretada por los premiados este año de la siguiente forma: cuando los quarks se encuentran muy cercanos la interacción entre ellos es muy pequeña (así se puede hablar de que se encuentran prácticamente en libertad), ahora bien cuando empiezan a alejarse la fuerza empieza a hacerse mayor, más grande cuanto más lejos, a este fenómeno es a lo que se llama libertad asintótica y su formulación el objeto del Premio Nóbel de este año.
Todavía quedaría mucho que explicar sobre el asunto, y sería un buen tema para otro artículo. Me lo apunto como tarea futura y espero que sirva para que algunos (entre ellos mi amigo Jorge) puedan entender un poquito más sobre este mundo.
Ahora le aconsejo que se tome una aspirina o en su lugar algo de parecetamol, en cualquier caso descanse y piense que no ha sido para tanto, que la culpa de todo la tiene el Sistema Educativo que no considera que la formación en Ciencias sea considerado como parte del bagaje cultural mínimo.
Comenzaré recordando que este descubrimiento no es excesivamente reciente, un año más joven que yo pero ya tiene sus buenos 30 años. La QCD (Quantum ChromoDynamics) fue publicada ya en 1973, de manera que la concesión de los premios Nóbel va lenta, pero segura...
Me dejaré de divagar e intentaré explicar muy brevemente qué es todo esto. ¿Ha oído usted hablar de los quarks? ¿No? Pues por ahí habrá que empezar.
Normalmente cuando en el Instituto se explica la constitución de la materia solemos quedarnos en que el átomo está formado por protones, neutrones y electrones, como mucho nos habrán dicho que los dos primeros son parecidos (salvo por la carga eléctrica) y se encuentran en el núcleo atómico (por eso se les llama genéricamente nucleones), el tercero gira alrededor del núcleo y es un lepton (esto último ya es más raro, aunque no viene al caso explicarlo en esta ocasión). Esta teoría es bastante incompleta, por la sencilla razón de que en el núcleo existen muchas más partículas que aparecen y que desaparecen constantemente como consecuencia del intercambio de gluones (del inglés glue, los que pegan) entre nucleones.
Supongo que ya estarán pensando si mi intención era aclarar el asunto o enrevesarlo... Bien, espero que no ocurra lo segundo: continúo. Todos entendíamos perfectamente cuando nos lo explicaban en el instituto que las cargas de distinto signo se atraían y las del mismo signo se repelían, así que parecía raro que los protones (cargados positivamente) estuvieran apelotonados en un lugar tan pequeño como el núcleo sin salir esparcidos debido a las enormes fuerzas de repulsión. ¿La explicación? Debe haber una fuerza muy intensa que los mantenga unidos, mucho más intensa que la interacción eléctrica: la interacción fuerte (nótese el esfuerzo que supone su nomenclatura). Por aquí ya empiezan a surgir dudas, preguntas y formulaciones entre los físicos durante varias décadas.
Sigamos un poco más. Resulta que el estudio de las interacciones a nivel nuclear llevaron a la constatación de que los nucleones (protones y neutrones) no son partículas individuales, sin estructura o mejor dicho fundamentales, sino que están constituídas, a su vez, por otras partículas: los quarks unidas por unas fuerzas tan intensas que hacen que sea muy difícil ver a estos quarks aislados. La interacción es tan enorme que ocurren cosas tan ilógicas como que la masa de uno sólo de los quarks que forman un electrón sea mayor que la del propio electrón, ¿qué ocurre con la masa que desaparece al juntarse los tres?, la explicación es relativamente simple: si recuerdan la famosa ecuación de Einstein E=mc2, la masa que desaparece se convierte en energía responsable de mantener unidos a los quarks, parece que así se justifica la fortaleza de la unión, pero esa es otra historia...
Merece la pena contar algo más de los quarks: en el caso del protón y del neutrón aparecen empaquetados tres quarks, son bariones. Existen otras partículas, los mesones, están formados por dos quarks (mejor dicho un quark y un antiquark, pero eso ya es liar mucho la madeja), un ejemplo de mesones son los piones (no muy conocidos y, por tanto, no deben ser confundidos con un pájaro que canta mucho y muy alto). Ambos tipos de partículas, bariones y mesones, forman una clase llamada hadrones que junto a los leptones (el electrón sería un ejemplo de leptón) son los tipos de partículas que forman nuestro sistema material.
Animénse, que ya va quedando menos. La Cromodinámica Cuántica (QCD) que mencionaba al principio trata justamente de explicar la interacciones entre quarks (lo de cromo- viene de color, y lo de color viene del alarde de imaginación de los físicos de este siglo que decidieron etiquetar a los quarks utilizando colores, pero de nuevo esa es otra historia). Para no alargarme la interacción entre quarks fue interpretada por los premiados este año de la siguiente forma: cuando los quarks se encuentran muy cercanos la interacción entre ellos es muy pequeña (así se puede hablar de que se encuentran prácticamente en libertad), ahora bien cuando empiezan a alejarse la fuerza empieza a hacerse mayor, más grande cuanto más lejos, a este fenómeno es a lo que se llama libertad asintótica y su formulación el objeto del Premio Nóbel de este año.
Todavía quedaría mucho que explicar sobre el asunto, y sería un buen tema para otro artículo. Me lo apunto como tarea futura y espero que sirva para que algunos (entre ellos mi amigo Jorge) puedan entender un poquito más sobre este mundo.
Ahora le aconsejo que se tome una aspirina o en su lugar algo de parecetamol, en cualquier caso descanse y piense que no ha sido para tanto, que la culpa de todo la tiene el Sistema Educativo que no considera que la formación en Ciencias sea considerado como parte del bagaje cultural mínimo.
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