El protón tiene media unidad de espín, al igual que cada uno de sus quarks ascendentes y descendentes. Al principio, los físicos supusieron que las medias unidades de los dos quarks up menos la del quark down debían ser iguales a la mitad de una unidad para el protón en su conjunto. Pero en 1988, la European Muon Collaboration informó de que los espines de los quarks suman mucho menos de la mitad. Las masas de dos quarks up y un quark down sólo comprenden alrededor del 1% de la masa total del protón. El protón es mucho más que tres quarks.

Se ha vuelto común entre los físicos inventar nuevas partículas para las que no hay evidencia, publicar artículos sobre ellas, escribir más artículos sobre las propiedades de estas partículas y exigir que la hipótesis se pruebe experimentalmente. Muchas de estas pruebas ya se han realizado, y se están encargando más mientras hablamos. Es una pérdida de tiempo y dinero. Desde los años 80, los físicos han inventado todo un zoo de partículas, cuyos habitantes llevan nombres como preones, sfermiones, diones, monopolos magnéticos, simps, wimps...

Este descubrimiento es una oportunidad para que los físicos comprendan mejor cómo los quarks se unen para formar particulas compositivas. Los quarks son partículas que se reúnen generalmente por grupos de dos o tres para constituir los hadrones, es decir, los protones y neutrones que forman el núcleo de los átomos. Sin embargo, de forma excepcional pueden combinarse en partículas de cuatro o cinco, por lo que se les denomina “tetraquarks” o “pentaquarks”.

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La materia oscura es una de las sustancias más misteriosas que hay: no sabemos de qué está hecha. Hoy vamos a inspeccionar 12 candidatos que podrían serlo y también os contaremos todo lo que SÍ sabemos sobre la materia oscura.

La respuesta es que la materia es impenetrable. Pero, si casi toda la materia está vacía, dado que hay mucho espacio entre los núcleos de los átomos y sus partículas, ¿por qué no podemos ‘entrelazarnos’ con los objetos, de la misma manera que hacen las bandadas de estorninos en su vuelo?

La colaboración científica ALICE del Gran Colisionador de Hadrones del CERN ha conseguido observar por primera vez el efecto dead cone, una característica fundamental en la teoría de la fuerza nuclear fuerte. Esta une dos tipos de partículas, los quarks y los gluones, para formar protones, neutrones y, en última instancia, todos los núcleos atómicos.

Comienza a escala humana y desciende de un orden de magnitud a otro a través de micras, nanómetros y picómetros hasta los femtómetros (fm, 10-12 metros) aunque incluso más allá estén los attómetros (am, 10-14 m). A los micrómetros (µm) solemos llamarlos micras (milésimas de milímetro) y es algo que casi se puede ver, aunque sea porque los milímetros son bien visibles mirando con agudeza sobre una regla de medir convencional. Caben unos 10 cabellos en un milímetro, así que hasta ahí, bien.

El modelo estándar de la física de partículas es una auténtica proeza. Se desarrolló en varias etapas durante la segunda mitad del siglo pasado gracias al esfuerzo conjunto de cientos de científicos, y nos ha deparado hitos inmensos. De hecho, hasta ahora ha funcionado tan bien, ha descrito con tanta precisión la interacción de las partículas que conocemos, que a los físicos les está costando mucho ir más allá.

José Nicolás Orce González, nació en Almuñécar, Granada. Es hijo de Pepe Orce Joya y Joaquina González Díaz. Hizo la EGB en colegio La Santa Cruz del barrio de San Sebastián de Almuñécar y el instituto en el Antigua Sexi. En la Universidad de Granada se licenció en Física Fundamental y posteriormente se doctoró en Física Nuclear Experimental por la Universidad de Brighton en Reino Unido. Es Catedrático de Física Nuclear de la Universidad del Cabo del Oeste en Sudáfrica y es el principal investigador del sistema de detectores GAMKA...