Por Fin Los Quarck

XIV. ¡POR FIN, LOS CUARKS!

EN NUESTRA búsqueda del verdadero átomo, aquella partícula indivisible que sea realmente elemental, nos hemos adentrado en los vericuetos de la materia. Hallamos primero átomos y moléculas; después encontramos que el átomo no era elemental, sino formado por electrones que circundan a un núcleo; este último, a su vez, no resultó indivisible: lo forman protones yneutrones; por su parte, los nucleones tampoco resistieron nuestro ataque, y con potentes microscopios electrónicos vimos que también tenían partes.
Con sus poderosos aceleradores, los físicos descubrieron en unos cuantos años decenas de partículas que pueblan el mundo submicroscópico. Como ya dijimos, las agruparon en tres familias, leptones, mesones y bariones. Esta clasificación, que en principioobedecía a la masa de las partículas elementales, no es buena. Así, existe el leptón tau, que es más pesado que muchos bariones, y varios de éstos tienen una masa menor que algunos mesones. Además, los bariones y mesones no pueden ser elementales, pues hay tantos de ellos que incluso superan en número a los elementos de la tabla periódica de Mendeleyev.
Por ello los físicos pensaron en otraclasificación de las así llamadas partículas elementales. En vez de usar como criterio taxonómico a la masa, las dividieron en dos grandes grupos: aquellas partículas (o resonancias) no sujetas a la interacción fuerte y otras que sí se ven afectadas por ella. Las primeras coinciden, curiosamente, con la familia de los leptones y las del segundo tipo se conocen como hadrones (del griego hadros,fuerte), entre ellos los nucleones (p y n )y los mesones.
Ya hemos descrito a los leptones que son, en apariencia, verdaderamente elementales. Por más que se han buscado, no existen indicios de que el electrón, el muon o la partícula tau tengan partes. Hasta donde hemos podido analizarlas, son partículas puntuales, todas ellas con carga -e y un espín igual a /2, es decir, son todas ellas fermiones.Junto con el electrón, la  y la tau aparecen los correspondientes neutrinos, el electrónico ve, el muónico v y el tauónico v. Como su nombre lo indica, estas partículas son neutras. Al igual que los otros leptones, los neutrinos tienen espín /2 y obedecen también la estadística de Fermi. Su masa, por otro lado, es casi nula.
La familia de los leptones —que en total tiene doce miembros— secompleta con las antipartículas: antielectrón (o positrón), antimuón y antitau, todas ellas cargadas positivamente, así como con los tres antineutrinos, que no llevan carga. Cuando interactúan, los leptones se comportan de manera diferente de acuerdo al grupo a que pertenecen, cada uno asociado a un número leptónico. Así, por ejemplo,el electrón y ve tienen número electrónico 1 y sus números muónicoy tauónico son cero. A los antileptones se asignan números leptónicos de signo contrario. Estos números leptónicos se conservan en todas las reacciones, aun cuando un leptón decaiga en otro. Por ejemplo,  decae con una vida media de 2.2 microsegundos formando un electrón, un v y un antineutrino del tipo electrónico; antes y después del decaimiento, el sistema tiene números leptónicos 0, 1 y 0para los grupos e,  y  de la familia.
La situación con los leptones no deja de ser paradójica. Por un lado, y como ya hemos mencionado varias veces, no nos han permitido ver hasta ahora su estructura: por más experimentos que se han hecho, el electrón, por ejemplo, siempre aparenta ser elemental. Por otro lado,  y no son estables y podrían no ser elementales. La existencia misma de losleptones pesados sigue siendo un gran misterio.
Con la otra familia de partículas elementales, los hadrones, la naturaleza ha sido menos recatada. Además del protón, el neutrón y los mesones existe una multitud de hadrones, que son muy masivos y efímeros. Haciendo chocar violentamente electrones con positrones o bien protones con antiprotones, los investigadores han descubierto con sus potentes...