F?SICA Altas energ¨ªas El CERN anuncia una 'sopa de quarks'

Los f¨ªsicos que exploran el n¨²cleo at¨®mico, las part¨ªculas elementales que lo forman y las fuerzas que las mantienen unidas, sue?an con crear un nuevo estado de la materia en el que los min¨²sculos quarks floten libremente. Por tal estado debi¨® pasar el universo al poco de empezar a existir. El Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas (CERN) acaba de anunciar algo muy cercano al logro de esa sopa de quarks y la pol¨¦mica no se ha hecho esperar.

El experimento que pretende cocinar la sopa de quarks y gluones es tan interesante como para que lo recree una novela de ciencia ficci¨®n (Cosmo de Gregory Benford) aunque llev¨¢ndolo m¨¢s lejos a¨²n. El objetivo es el siguente: las part¨ªculas elementales -quarks- que forman los neutrones y los protones de los n¨²cleos at¨®micos est¨¢n fuertementen enlazadas entre s¨ª, mediante los gluones -part¨ªculas de fuerza-. No hay forma de separar esos quarks. Una alternativa para explorar esa escala de la materia es hacer chocar nucleos at¨®micos pesados, de plomo en el CERN, de uranio en Cosmo.Esos choques condensan extremadamente la materia, y en los experimentos se han logrado densidades superiores a 20 veces la de la materia corriente de los n¨²cleos. La teor¨ªa predice que a alt¨ªsimas presiones, los quarks y gluones pierden su identidad para crear un amasijo de part¨ªculas en forma de plasma, en lugar de estar enlazadas formando protones y neutrones. Ese plasma es un nuevo estado de la materia, una sopa de quarks y gluones.

En los experimentos no se ve directamente esa sopa, puesto que dura s¨®lo unas fracciones de segundo, pero se puede deducir su existencia por el humo que queda, es decir, por la producci¨®n de otras part¨ªculas y radiaciones generadas, que es lo que miden los detectores de los experimentos. Ulrich Heinz y Maurice Jacob, de la divisi¨®n de f¨ªsica te¨®rica del CERN, dicen que es como ver la sonrisa del gato de Cheshire de Alicia en el pa¨ªs de las maravillas, que permanece despu¨¦s de que el gato haya desaparecido.

Para cazar esa sonrisa de gato el CERN mont¨® siete experimentos en un acelerador de n¨²cleos de plomo que se hacen chocar contra blancos, tambi¨¦n de plomo, para alcanzar el estado de alta densidad. Los experimentos son interesantes para explorar las interacciones de la materia dentro del n¨²cleo at¨®mico, en el interior de protones y neutrones, la llamada fuerza fuerte, que los mantienen unidos. Otro ensayo que tendr¨¢ energ¨ªa a¨²n m¨¢s alta est¨¢ a punto de comenzar en el Laboratorio de Brookhaven (EEUU).

De momento, en el CERN se han medido se?ales que all¨ª se han interpretado como indicadores de que en alg¨²n instante se ha logrado crear sopa de quarks y gluones, un estado de la materia nuevo en los laboratorios, pero seguramente no tan nuevo en la naturaleza, ya que la teor¨ªa del Big Bang predice que una millon¨¦sima de segundo despu¨¦s de la explosi¨®n inicial el cosmos era una sopa as¨ª, antes de que los quarks, al enfriarse el universo en expansi¨®n, se uniesen formando protones y neutrones.

"Los resultados combinados de los siete experimentos del Programa de Iones Pesados del CERN han dado una clara imagen de un nuevo estado de la materia", coment¨® Luciano Maiani, director general del laboratorio. M¨¢s tarde matiz¨®: "Es un paso en la investigaci¨®n... no es la ¨²ltima palabra", informa Reuters. "Indica que un nuevo estado de la materia se ha creado", dice Johanna Stachel, portavoz de uno de los experimentos del CERN.

Pero no todo el mundo est¨¢ tan seguro del alcance, o la interpretaci¨®n, de los datos. "Los resultados presentados la semana pasada en el CERN fueron presentados ya en junio de 1999 en la conferencia Quark Matter, celebrada en Tur¨ªn", comenta Carlos Pajares, catedr¨¢tico de la Universidad de Santiago y experto en este campo de f¨ªsica de part¨ªculas. "Son datos extremadamente interesantes, que apuntan hacia una f¨ªsica que pretende ver qu¨¦ pasa con la materia a altas densidades. Pero de ah¨ª a decir que es una prueba concluyente de la existencia de plasma de quarks y gluones.... creo que no, que hacen falta m¨¢s datos, que ¨¦stos no son concluyentes".

En EEUU abundan los comentarios esc¨¦pticos sobre un descubrimiento "fuertemente discutido", seg¨²n Los Angeles Times. En los datos del CERN "no aparece el rev¨®lver humeante", se?ala Barry Barish, del Instituto de Tecnolog¨ªa de California.