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La receta

cósmica
Alberto Güijosa

¿De qué está hecho el Universo? Al tratar de
responder esta pregunta nos hemos llevado ya
grandes sorpresas, y podemos esperar muchas más.

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¿cómoves?

Para preparar un tipo de pan específico
se necesitan siempre los mismos ingredientes básicos, combinados de la misma
manera. Éste es un ejemplo de las muchas
relaciones predecibles queencontramos a
nuestro alrededor: el Universo, en todos
sus niveles, está repleto de patrones que se
repiten. Durante siglos los seres humanos
hemos buscado comprender estos patrones, y como resultado, hemos logrado
vislumbrar la receta para hornear no solamente un pan, ¡sino el Universo entero!

Alberto Güijosa

Si tomas un objeto cualquiera y lo miras
con un microscopio suficientementepotente, verás que está hecho de bloques muy
pequeños, que llamamos átomos. Cada
átomo está formado a su vez por un núcleo
y electrones que se mueven a su alrededor.
El núcleo está compuesto de protones y
neutrones. Y hace 40 años descubrimos
un paso más en este juego de muñecas
rusas que nos presenta la naturaleza: dentro de los neutrones y protones hay componentes todavía más pequeños, quellamamos quarks. Se trata, de hecho, de
dos tipos de objetos distintos que, por
pura diversión, bautizamos como quarks
arriba y quarks abajo.
Hasta donde sabemos, los quarks
arriba, los quarks abajo y los electrones
no están compuestos de partes más pequeñas. Por eso decimos que son partículas
elementales o fundamentales (como también lo son otros bichos más exóticos que
mencionaremos másadelante). No pierdas
de vista lo sorprendente que es esto: todos
los objetos en el Universo —papel, vidrio, agua, mármol, mariposas, tornillos,
aguacates, aire, estrellas, personas, chongos zamoranos y billones más— están
hechos de combinaciones de los mismos
tres componentes básicos. La diferencia
entre un objeto y otro no es la naturaleza
de sus ingredientes fundamentales, sino
la maneraen que están ensamblados, o,
en una analogía más adecuada, la danza
colectiva que ejecutan.

Choques fantásticos
Las partículas elementales son increíblemente diminutas. Paradójicamente, para
estudiarlas necesitamos las máquinas más
gigantescas que ha construido la humanidad: los llamados aceleradores de partículas. El más grande y potente de todos es

Imagen original IBM

Ladrillosbásicos

Imagen real (en falso color) de átomos individuales de níquel, tomada por un microscopio de
efecto túnel.

el Gran Colisionador de Hadrones (LHC,
por sus siglas en inglés) ubicado en la
frontera entre Francia y Suiza (ver “El
Gran Colisionador de Hadrones”, ¿Cómo
ves?, No. 114). En estas máquinas aceleramos partículas (normalmente electrones
o protones) utilizando poderosas fuerzaseléctricas y magnéticas hasta que alcanzan
velocidades muy cercanas a la de la luz

Particulititititititititas
Los átomos miden alrededor de una
diezmillonésima de milímetro. Esto
significa que, en el grosor de una hoja
de papel, caben alrededor de un millón
de átomos. La proporción de tamaños
dentro del átomo es también muy
curiosa: si el átomo fuera del tamaño
del estadio Azteca, elnúcleo sería del
tamaño de un limón y los electrones
serían menos que motas de polvo flotando a su alrededor. Los átomos son
entonces casi puro espacio vacío, así
que no te ofendas la próxima vez que
te digan cabeza hueca.
Hasta ahora no hemos detectado
que los electrones y quarks tengan
un tamaño medible, por lo que deben
ser más chicos que las distancias
más pequeñas que hemos explorado:miden menos de una milbillonésima
de milímetro. En otras palabras, aún
si los átomos fueran del tamaño de la
Tierra, ¡las partículas fundamentales
serían, a lo más, tan grandes como
una manzana!

(casi 300 000 kilómetros por segundo), y
luego las arrojamos unas contra otras,
esperando que choquen, justo como los
niños hacen chocar cochecitos para ver
qué sucede.
Utilizando...