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ALEPH CERO / El vacío asimétrico

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Vincent
AutorShahen Hacyan

Galileo decía que el libro de la naturaleza está escrito en el lenguaje de las matemáticas. Nunca se habría imaginado a qué grado tenía razón cuando se trata de la física atómica. El comportamiento de los átomos y las partículas que los constituyen es imposible de explicar con conceptos comunes, pero se describe perfectamente con las fórmulas matemáticas de la mecánica cuántica.

En los años cincuenta, físicos como Feynman y otros desarrollaron la electrodinámica cuántica, que describe la interacción entre la luz y las partículas subatómicas. Se trata de la teoría física más precisa que se haya inventado, pues permite calcular las propiedades atómicas con una precisión de una parte en muchos billones. Según revela esta teoría, las fuerzas eléctricas y magnéticas entre los cuerpos se deben a que intercambian entre sí fotones: partículas de luz, de energía pura y sin masa.

El electromagnetismo no es la única fuerza de la naturaleza. Protones y neutrones en los núcleos atómicos permanecen unidos por la fuerza nuclear, la cual, a diferencia de la electromagnética, es de muy corto alcance y sólo se manifiesta sobre distancias comparables a la del núcleo. Para complicar más las cosas, hay dos clases de fuerzas nucleares, muy distintas entre sí: una es la "nuclear fuerte", que mantiene unidas entre sí las partículas del núcleo, y otra es la "nuclear débil" que produce ciertas reacciones entre las partículas (por ejemplo, el decaimiento beta por el cual un núcleo radiactivo emite un electrón).

Los físicos teóricos se dieron cuenta de que las fuerzas nucleares débiles tienen ciertas semejanzas con las electromagnéticas. ¿Se podría hacer una teoría de ellas siguiendo las mismas técnicas matemáticas que resultaron tan exitosas para la electrodinámica cuántica? El principal obstáculo era que las fuerzas débiles son de muy corto alcance, lo cual implicaba que, si hay una partícula equivalente al fotón, ésta debería ser muy masiva para que no pudiera viajar muy lejos (las fuerzas electromagnéticas, en cambio, son de largo alcance...

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