Premio Nobel de Física: o mundo dos quarks máis cerca

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

• Fisika
• Sariak

Non é calquera destreza o traballo realizado polo tres investigadores. O xurado sinalou que foi fundamental paira entender una das forzas máis importantes da natureza: a forza nuclear forte. Esta forza mantén a converxencia dos quarks en partículas subatómicas e non estaba claro por que non se afastan.

Os quarks son partículas elementais da materia, constituídos por calquera obxecto da natureza, así como protones dentro do núcleo. A pesar da súa abundancia, resultaba difícil comprender a interacción entre quarks. Nos anos 70 David Gross, David Politzer e Frank Wilcz deron una explicación teórica a este problema: os quarks quedan encerrados en espazos diminutos porque a forza que lles une non lles permite afastarse. Segundo os cálculos matemáticos do tres investigadores, a medida que aumenta a distancia entre quarks, a interacción entre eles tamén se fai evidente. Nun principio parecía una contradición, xa que era de esperar que a interacción en pequenas distancias fose máis fácil, pero os investigadores galardoados sinalaron que o contrario: canto máis se achegue, máis libres son os quarks. Por tanto, en casos moi próximos a interacción é practicamente inapreciable, compórtanse coma se fosen libres.

Por iso, o fenómeno denominouse "liberdade asintótica" e supuxo un paso moi importante paira o proxecto máis antigo da física: unificar todo tipo de forzas da natureza nun único sistema de ecuacións. Cinco son as forzas básicas da natureza: eléctrica, magnética, gravitacional e débil e violenta forza nuclear. Cada un deles inflúe nun determinado nivel de materia. Se se lograse unificar todas as forzas e expresalas cun único sistema de ecuacións, poderiamos entender a natureza cunha linguaxe máis simple.

O máis evidente paira nós é a gravidade: os planetas e as propias galaxias móvense en función desa forza e, como non, tamén os obxectos macroscópicos da nosa contorna. Pero o resto de forzas distínguense nos niveis máis básicos da materia. Por exemplo, a forza eléctrica intervén na interacción entre os electróns e os protones dentro do átomo, polo que canaliza as reaccións entre os átomos e as moléculas. As investigacións premiadas este ano coa Novela analizaron as forzas que se manifestan en niveis aínda máis reducidos, e foron necesarias neste proxecto de unificación de todo tipo de forzas naturais.