¿Cuál es la partícula más pequeña de materia?

Probablemente todo el mundo se preguntó alguna vez de qué están hechas todas las cosas en el universo. Hoy en día sabemos que las estructuras más pequeñas que nos conforman son los átomos.

Muchos también conocen que un átomo está formado por un núcleo y capas de electrones, y que a su vez el núcleo está compuesto por protones y neutrones. Hasta hay quienes saben que los protones y neutrones están a su vez integrados por unas partículas extremadamente diminutas llamadas quark, y que hay varios tipos de éstas y existen otras partículas sub-atómicas.

Una de las partículas más diminutas que se conocen en la actualidad son los neutrinos. Éstas son extremadamente diminutas; tanto que algunos físicos exponen que no poseen masa alguna. Miles de estas partículas despedidas por el Sol, atraviesan cada día nuestros cuerpos como si no existiéramos, pasando sin problema por los grandes espacios que existen entre las partículas que constituyen nuestros átomos.

“Todo lo que vemos en este mundo, se encuentra en un estado ilusorio”

Pero hacer un viaje hacia lo más pequeño es entrar en el terreno de lo desconocido. Hasta los científicos de la física cuántica se sienten desconcertados respecto al mundo de lo diminuto.

Desde que Demócrito propuso hace 400 años a.C. la existencia de partículas indivisibles llamadas átomos, el hombre se ha lanzado en la carrera para descubrir la existencia de las partículas más pequeñas que componen la materia, los bloques fundamentales del universo. Así fue que, en el siglo pasado, no sólo se descubrió la estructura interna del átomo, sino que se logró la división de éstos en partículas más fundamentales.

Pero cuando se pensó que los protones, neutrones y electrones eran las partículas últimas del universo, se comenzó a teorizar y descubrir la existencia de una numerosa comunidad de partículas más pequeñas. Lo cierto es que hasta este punto no existen instrumentos capaces de mostrarnos la apariencia real de estos diminutos bloques fundamentales.

La pregunta que surge luego de años de investigación en este el campo de la ciencia es ¿Cuál es la partícula más fundamental de la materia? ¿Hemos llegado con el quark, al final de la búsqueda de la piedra angular de la materia?

Una de las teorías más modernas en el campo de la cuántica nos propone que aún existe un peldaño por más por subir: la Teoría de las Supercuerdas. Según los físicos “supercuerdistas”, las partículas como neutrinos, los distintos tipos de quark, mesones, leptones, bosones, y varias de estas otras desconocidas para el común de la gente, serían la manifestación observable de diminutas cuerdas, de una pequeñez inimaginable.

La teoría de las Supercuerdas (TS) propone que estos ovillos sub-atómicos, estarían vibrando constantemente, y las diferentes formas de vibración se manifestarían ante los ojos de un observador como las diferentes partículas.

En este punto, nuestra exploración hacia el mundo de lo pequeño ha llegado a dimensiones muy difíciles de imaginar: las cuerdas fundamentales propuestas por la TS tendrían un diámetro aproximado de una milmillonésima de una billonésima de una billonésima parte de un centímetro.

Para el mundo en el que nos movemos cotidianamente, podemos afirmar con seguridad, que estas cuerdas no ocupan volumen en el espacio. Pero de no ocupar volumen, tendríamos la increíble paradoja de que la materia… ¡no existiría! más aún sabiendo que la gran mayoría del volumen de un átomo está compuesto por vacío.

Para darnos una idea aproximada, si pudiésemos magnificar un átomo de modo que este tenga un diámetro de 200 metros (dos cuadras), el núcleo se apreciaría como un grano de arena y la nube de electrones, prácticamente imperceptibles, giraría en torno al núcleo a una cuadra de distancia a la redonda. Este vacío atómico es muy difícil de concebir para nuestras mentes.

Pero la paradoja de la inexistencia de la materia no es tal. Si bien la materia “sólida” ocupa un lugar ínfimo en el universo, a fin de cuentas, la materia existe. Claro que en un estado muy diferente al que podemos apreciar con nuestros ojos humanos. La materia no se encuentra en el estado en que la vemos, sino que es igual a arena en constante movimiento.

El célebre astrónomo Carl Sagan, expone en un fragmento su libro “Cosmos” una antigua teoría hindú que él califica como “atractiva”: no existe una última capa de materia hacia lo pequeño o hacia lo grande; si pudiéramos reducirnos hasta un tamaño considerablemente pequeño, entraríamos en una manifestación de un universo igualmente pequeño, con gente, montañas y ríos de tamaño inconcebible. A su vez, las partículas fundamentales de ese pequeño universo, serían la manifestación de un universo aún más pequeño, y así sucesivamente.

Estas ideas inconcebibles escapan al alcance de la ciencia moderna. El legendario “Buda” de la India expuso una vez que en un grano de arena existían tres mil mundos. Y que dentro de cada uno de esos tres mil mundos, existían granos de arena que contenían otros tres mil mundos. La antigua filosofía china tiene exposiciones similares. ¿Cuál es la verdad detrás de estos argumentos?

Muy probablemente el hombre esté lejos de los ladrillos fundamentales. Menos esperanzas profesan quienes afirman que la escalera hacia lo pequeño es infinita. Pero aún en esta última teoría, podríamos imaginar las sorpresas que podríamos encontrar en nuestro camino hacia el infinito. ¿Gente pequeña? ¿Partículas de naturaleza extremadamente distintas a las que conocemos?

Tal vez el final de nuestro recorrido sea una “sopa” ultra-micro-cuántica, compuesta por partículas inimaginablemente pequeñas. Una especie de agua originaria de todas las demás partículas. El universo podría estar lleno con esta “agua”.

Por lo menos, la llamada materia “oscura” que conforma más del 90% de nuestro universo, sigue siendo un enigma para los astrofísicos modernos, quienes a pesar de no poder verla, pueden apreciar la fuerza notoria que influye sobre las galaxias.

“Todo lo que vemos en este mundo, se encuentra en un estado ilusorio” es un viejo concepto budista. Tal vez esta premisa pueda trasladarse infinitamente hacia un estado cada vez más microcósmico. O tal vez algún día, encontremos la verdadera “agua cósmica”.