Hay que estar atentos a los Rumores del saber

Las variadas teorías que llegaron a constituir la física cuántica a finales del primer cuarto de siglo, eran conocidas colectivamente como el modelo estándar.  Considerado desde su punto de vista, el mundo esta compuesto de dos categorías generales de partículas: las de espín fraccionario (½), llamadas fermiones, en homenaje a Enrico Fermi, y las de espin entero (o,  1 ó 2), llamadas Bosones, en homenaje a Satyendra Nath Bose, quien, junto con Einstein, desarrolló las leyes estadísticas que gobiernan su conducta.

Los fermiones comprenden la materia.  Obedecen a lo que se llama el principio de exclusión de Pauli, formulado por éste en 1.925, y, según el cual, dos fermiones no pueden ocupar al mismo tiempo un determinado estado cuántico.   Debido a esta característica de los fermiones, solo un número limitado de electrones pueden ocupar cada capa de un  átomo, y hay un límite superior para el número de protones y neutrones que pueden unirse para formar un núcleo atómico estable.  Los protones, nuetrones y electrones son todos fermiones.

Los Bosones transmiten fuerza, no obedecen al principio de exclusión de Pauli, y por consiguiente varias fuerzas diferentes pueden actuar en el mismo lugar al mismo tiempo.   Los átomos de ésta libreta, por ejemplo, están sujetos simultáneamente a la atracción electrica entre sus protones y electrones, y a la fuerza de gravedad de la Tierra.

Sabéis, lo he explicado muchas veces, que existen cuatro fuerzas fundamentales (o clases de interacciones, en la terminología cuántica): la gravitación, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y fuerte.  Cada una tiene un papel distinto.  La gravitación, la atracción universal de todas las partículas materiales  entre sí, mantiene unidos a todos los planetas y sus satélites, todos ellos a su estrella, la estrella a su Galaxia, la Galaxia a las demás Galaxias.  El electromagnetismo, la atracción entre las partículas con cargas eléctricas o magnéticas opuestas, produce luz y todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo la radiación de onda larga llamada ondas de radio y la radiación de onda corta llamada rayos X y rayos gamma.

El electromagnetismo también une grupos de átomos para formar moléculas, y es la causa de la estructura de la materia tal como la conocemos.

La fuerte nuclear fuerte une protones y neutrones (llamados nucleones) en los núcleos de los átomos, y une las partículas fundamentales llamadas quarks para formar cada nucleon.  Es la más potente de todas las fuerzas y al contrario de las demás, su potencia crece con la distancia.

La fuerza nuclear débil es la mediadora del proceso de desintegración radiactiva, la fuente de la energía emitida por los trozos de radio que estudiaron Rutherfozd y los Curie.

La conducta diferente de las fuerzas se refleja en la naturaleza de los bosones que transportan.  La Gravitación y el Magnetismo (electromagnetismo) tienen un alcance infinito, que es por lo cual nuestra galaxia “siente” la atracción gravitacional del Cúmulo Virgo de Galaxias, y por lo que podemos ver luz estelar proveniente de miles de millones de años-luz de distancia, pues los bosones que transportan estas dos fuerzas, los gravitones y los fotones, tienen masa cero.

La fuerza nuclear débil tiene un alcance muy corto porque las partículas que la transportan, llamadas bosones débiles, son masivas (W⁺, W^– y Z⁰).   La fuerza o interacción fuerte es llevada por partículas llamadas gluones; son masivas pero tienen la curiosa y bella propiedad de que, como se dijo antes, su fuerza aumenta con la distancia, no disminuye, cuando los fermiones entre los que son intercambiadas (los quarks) se alejan.

Un quark que empieza a alejarse de sus dos compañeros pronto se encuentra arrastrado por una red de gluones.  Por ello los quark en el Universo contemporáneo permanecen ligados dentro de los protones y neutrones; aún no ha sido posible observar quarks libres, aunque han sido buscados en todas partes, desde las colisiones en aceleradores de partículas hasta el polvo de la Luna.

Los fermiones que constituyen la materia, aunque muy variados y numerosos, pueden ser clasificados como quarks, que responden a la interacción fuerte, o leptones que no lo hacen.

Ya sabéis que los leptones son partículas ligeras; entre ellos se encuentran los electrones que giran alrededor de los núcleos atómicos.  Los quarks son los ladrillos que componen los protones y neutrones.

Hay seis clases de quarks y seis clases de leptones.  Ni los unos ni los otros muestran signo alguno de tener una estructura interna, aunque su anatomía ha sido sondeada hasta escalas de 10^-8 metros.  Eso equivale a decir que si un átomo fuese ampliado hasta las dimensiones de la Tierra, todo subcomponente de quarks y leptones tendría que ser más pequeño que una manzana para escapar a su detención.  De modo que los quarks y los leptones son las partículas básicas de la materia, hasta donde llegan nuestros conocimientos experimentales.

La teoría sobre estos temas de los componentes fundamentales de la materia, llegan mucho más lejos.  Sin embargo, al ser sólo teoría, ahí queda, pendiente de que un día en el futuro, se pueda comprobar la existencia de componentes de la materia aún más básicos que los quarks y los leptones.

¿Cuerdas vibrantes y Briznas luminosas?

Aquí ha quedado plasmado el último rumor que nos viene a decir que todo en el Universo, en su origen, esta hecho de infinitesimales objetos que unidos son la materia que, siempre, está acompañada, para hacer posible su existencia, de pequeñísimos objetos de energía y de luz.  Así estamos constituidos todos nosotros, y, el milagro está en el hecho de que estas insignificantes cositas han podido evolucionar y juntas, formar un ente complejo y pensante, hasta ser capaz de saber cosas como la que acabamos de plasmar con ese último rumor del saber.

Hay que estar atento para captar los muchos millones de rumores que están por ahí, sin que la mayoría de las veces, le prestemos la debida atención.

Creo, que aparte de poder dejar parte de nosotros mismos cuando nos marchemos, la otra cosa que merece la pena es estar atentos para coger cuanto más rumores del saber mejor.  La otra cosa importante, en realidad la primera, es tener la suerte de poder amar y ser correspondido.

Si podemos cumplir eso, al menos podemos tener la satisfacción de haber pasado por esta efímera vida con aprovechamiento pleno.  Si además, podemos contribuir en algo para dar a conocer la naturaleza de las cosas y del mundo-universo que nos rodea, mucho mejor.

Arrastrado por mi apasionado deseo, anhelante de ver la gran confusión de las variadas y extrañas formas creadas por la ingeniosa naturaleza, llegué a la entrada de una gran caverna.  Permanecí ante ella durante un tiempo, asombrado, ignorante de la existencia de algo semejante, con los ojos semicerrados tratando de ver algo del interior, solo pude ver la gran oscuridad que allí había, y permanecí allí en silencio, embargado por dos sentimientos, el temor a los desconocido escondido en la oscuridad, el deseo de ver si allí dentro había algo maravilloso.

Este pensamiento de Leonardo Da Vince, nos lleva al convencimiento de que, el hombre, a lo largo de la Historia, siempre venció sus miedos para buscar la verdad y el conocimiento de las cosas y, de esa manera, seguiremos avanzando.

emilio silvera

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