En septiembre de 2014, durante los festejos del sexagรฉsimo aniversario del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) visitรฉ en Ginebra a mi amigo Frederic Theubert, uno de los fรญsicos jรณvenes mรกs talentosos entre los cazadores de partรญculas y quien forma parte del experimento LHC-b ("Large Hadron Collider beauty experiment") que para entonces habรญa descubierto un exรณtico conglomerado de cinco quarks. Y aunque su existencia ya habรญa sido sugerida por el ilustre Murray Gell-Man, premio Nobel de Fรญsica en 1969 por su hallazgo de los quarks, nunca se habรญan visto antes en la naturaleza.
En ese entonces la confianza en los datos no pasaba de sigma 3 (en una escala de 1 al 5, donde este รบltimo dรญgito significa una certeza tal en las verificaciones experimentales que los investigadores pueden atreverse a someterlo para su publicaciรณn en una revista arbitrada), pero a principios de junio, el tiovivo llamado LHC produjo datos en Sigma 5 acerca de la existencia de esta nueva familia de partรญculas.
El experimento LHC-b es uno de las cuatro mayores colaboraciones internacionales dedicadas al estudio de la intimidad quarziana, junto con ATLAS, ALICE y CMS. Se especializa en estudiar partรญculas “beauty”[1] e inferir las causas de por quรฉ un segundo despuรฉs del origen del Universo desapareciรณ la antimateria.
Los detectores de LHC-b son unfino Transformer, constituido por personas y mรกquinas, que puede mirar con asombrosa “luminosidad” la estructura interna de los รบltimos constituyentes de la materia, lo que significa que es capaz de observarlos interactuar. Los niveles de energรญa alcanzados por el LHC no solo hacen palidecer a los que creรญan que la Fรญsica era aburrida y estaba en el estertor de su vida, sino que empieza a obtener dividendos debido a su persistencia por dominar una teorรญa “rebelde”: la cromodinรกmica cuรกntica. Algunos se frotan las manos porque una mayor potencia y luminosidad permitirรก que los detectores alrededor del Gran Colisionador de Hadrones tengan la posibilidad de encontrar nuevas maravillas en el dominio de lo infinitamente pequeรฑo.
Hace un par de dรญas le preguntรฉ a Frederic su opiniรณn:
“El artรญculo de LHC-b es sรณlido […] y se ha hecho un buen trabajo para asegurarnos de que lo que los datos nos muestran es real y no una jugarreta del detector o una pifia de la reconstrucciรณn. De hecho, el anรกlisis es tan sofisticado que hemos tardado algo mรกs de un aรฑo en terminar todos las verificaciones cruzadas. Asรญ que, a pesar de las falsas evidencias de pentaquarks en los รบltimos aรฑos, creo que esta vez las pruebas son buenas”.
Vale la pena hacer notar, me aclara Frederic, que el descubrimiento de que los hadrones, es decir, las partรญculas compuestas por quarks y gluones, no solamente pueden encontrarse en parejas de quark-antiquark (llamados mesones) y trรญos de (anti-)quarks (que se conocen como bariones), sino que tambiรฉn pueden formar naturalmente tetraquarks y ahora pentaquarks, va a resultar esencial a la hora de comprender cรณmo operan las interacciones fuertes[2] entre las subpartรญculas atรณmicas de acuerdo a la cromodinรกmica cuรกntica o QCD.
En cromodinรกmica cuรกntica es difรญcil hacer cรกlculos con precisiรณn, asรญ que este descubrimiento puede ayudar a entender mejor cรณmo interactรบan los quarks y los gluones. Es muy posible que estemos en el camino hacia una nueva fรญsica.
[1] Hoy dรญa se conocen tres tipos de quarks y sus respectivas antipartรญculas: quark fondo, quark abajo, quark arriba, quark cima, quark extraรฑo y quark encanto.
[2] La interacciรณn fuerte es la responsable de que protones y neutrones mantengan cohesiรณn en los nรบcleos. Dado que actรบa a una distancia de 10-13 cm, la repulsiรณn electromagnรฉtica de los protones a esa pequeรฑรญsima distancia no puede superarla, pues la atracciรณn fuerte es cien veces superior. Es su dominio pero es poco conocido a un nivel tan fino.
escritor y divulgador cientรญfico. Su libro mรกs reciente es Nuevas ventanas al cosmos (loqueleo, 2020).
