Premi Nobel de Física: el món dels quarks més a prop

2004/10/05 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia

• Fisika
• Sariak

No és qualsevol destresa el treball realitzat pels tres investigadors. El jurat ha assenyalat que ha estat fonamental per a entendre una de les forces més importants de la naturalesa: la força nuclear forta. Aquesta força manté la convergència dels quarks en partícules subatòmiques i no era clar per què no s'allunyen.

Els quarks són partícules elementals de la matèria, constituïts per qualsevol objecte de la naturalesa, així com protons dins del nucli. Malgrat la seva abundància, resultava difícil comprendre la interacció entre quarks. En els anys 70 David Gross, David Politzer i Frank Wilcz van donar una explicació teòrica a aquest problema: els quarks es queden tancats en espais diminuts perquè la força que els uneix no els permet allunyar-se. Segons els càlculs matemàtics dels tres investigadors, a mesura que augmenta la distància entre quarks, la interacció entre ells també es fa evident. Al principi semblava una contradicció, ja que era d'esperar que la interacció en petites distàncies fos més fàcil, però els investigadors guardonats van assenyalar que el contrari: com més s'acosti, més lliures són els quarks. Per tant, en casos molt pròxims la interacció és pràcticament inapreciable, es comporten com si fossin lliures.

Per això, el fenomen es va denominar "llibertat asimptòtica" i ha suposat un pas molt important per al projecte més antic de la física: unificar tot tipus de forces de la naturalesa en un únic sistema d'equacions. Cinc són les forces bàsiques de la naturalesa: elèctrica, magnètica, gravitacional i feble i violenta força nuclear. Cadascun d'ells influeix en un determinat nivell de matèria. Si s'aconseguís unificar totes les forces i expressar-les amb un únic sistema d'equacions, podríem entendre la naturalesa amb un llenguatge més simple.

El més evident per a nosaltres és la gravetat: els planetes i les pròpies galàxies es mouen en funció d'aquesta força i, com no, també els objectes macroscòpics del nostre entorn. Però la resta de forces es distingeixen en els nivells més bàsics de la matèria. Per exemple, la força elèctrica intervé en la interacció entre els electrons i els protons dins de l'àtom, per la qual cosa canalitza les reaccions entre els àtoms i les molècules. Les recerques premiades enguany amb la Novel·la han analitzat les forces que es manifesten en nivells encara més reduïts, i han estat necessàries en aquest projecte d'unificació de tota mena de forces naturals.