El Nobel de F¨ªsica premia la explicaci¨®n del comportamiento de los quarks

Una teor¨ªa que supuso un descubrimiento fundamental en f¨ªsica de part¨ªculas, al permitir una mejor comprensi¨®n de lo que pasa en el interior del n¨²cleo at¨®mico, ha merecido el premio Nobel de F¨ªsica de este a?o, anunciado ayer en Estocolmo. Los cient¨ªficos estadounidenses David J. Gross, H. David Politzer y Frank Wilczek publicaron en 1973 la explicaci¨®n matem¨¢tica de que no se puedan observar aislados los quarks, part¨ªculas elementales que forman los protones y los neutrones. La raz¨®n es que est¨¢n ligados de tres en tres por una fuerza, la interacci¨®n fuerte, que act¨²a como una goma el¨¢stica.

El premio era esperado desde hace a?os. Ayer, Wilczek (nacido en 1951), se mostr¨® "muy aliviado". "Llevo pensando en ello durante mucho tiempo, pero cuando pas¨® no estaba claro que fuera un descubrimiento", reconoci¨®, informa Reuters. Gross, que vive en California y naci¨® en 1941, record¨® que su trabajo es un primer paso hacia la teor¨ªa de la unificaci¨®n de todas las fuerzas. Politzer, nacido en 1949, no hab¨ªa realizado declaraciones al cierre de esta edici¨®n.

Por separado -Politzer solo, a los 23 a?os, y Gross en colaboraci¨®n con Wilczek, de s¨®lo 22 a?os- los tres cient¨ªficos llegaron en 1973 a una conclusi¨®n contradictoria, informa la Academia Sueca de Ciencias. En el mundo microsc¨®pico, las interacciones fuertes, predominantes en el interior del n¨²cleo, son m¨¢s d¨¦biles cuando los quarks est¨¢n muy cerca unos de otros, lo que les lleva a comportarse casi como part¨ªculas libres, en la llamada libertad asint¨®tica. Sin embargo, cuando los quarks est¨¢n alejados, la fuerza es mucho mayor, ya que aumenta con la distancia. Es como si estuvieran ligados por una goma el¨¢stica. Al intentar separarlos, inyect¨¢ndoles energ¨ªa, se encuentra mayor resistencia cuanto mayor es la distancia entre ellos. Esta fuerza est¨¢ mediada por unas part¨ªculas sin masa llamadas gluones, de la palabra inglesa glue (pegamento).

Este descubrimiento fue expresado en 1973 en un marco matem¨¢tico elegante que llev¨® a una teor¨ªa completamente nueva, la cromodin¨¢mica cu¨¢ntica. Fue una contribuci¨®n importante al Modelo Est¨¢ndar, la teor¨ªa que explica casi todo en el universo, con la llamativa excepci¨®n de la fuerza de la gravedad, y ha sido comprobada experimentalmente en los ¨²ltimos a?os de forma repetida en el Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas (CERN). "El trabajo ha acercado a la f¨ªsica un paso m¨¢s al gran sue?o de formular una teor¨ªa unificada que incluya la gravedad tambi¨¦n, una teor¨ªa del todo", explic¨® la academia en un comunicado.

Los quarks fueron intuidos algunos a?os antes y son las part¨ªculas elementales que forman los protones y neutrones del n¨²cleo at¨®mico. Los electrones, que est¨¢n fuera del n¨²cleo, son tambi¨¦n part¨ªculas elementales. De ambos tipos de part¨ªculas est¨¢n construidos todos los ¨¢tomos y a su vez todas las mol¨¦culas y en consecuencia todo el universo.

La vida cotidiana

"Puede parecer dif¨ªcil comprender los progresos en la f¨ªsica de part¨ªculas o su importancia en la vida cotidiana", coment¨® ayer la academia, para seguir con un ejemplo clarificador. Cuando una moneda gira sobre s¨ª misma encima de una mesa, sus movimiento est¨¢n en realidad regidos por las fuerzas fundamentales entre los ladrillos que la forman -protones, neutrones y electrones-. De hecho, aproximadamente un 80% del peso de la moneda se debe a los movimientos y procesos en el interior de los protones y neutrones, la interacci¨®n entre quarks.

Wilczek reconoci¨® ayer que su trabajo "no tiene impacto sobre la vida cotidiana y nunca lo tendr¨¢, pero si influye en nuestra comprensi¨®n de la manera en que funciona la naturaleza. Esto refuerza la idea general de que la naturaleza se puede comprender de verdad de forma precisa".

Los tres galardonados se repartir¨¢n el premio, dotado con 10 millones de coronas suecas (1,1 millones de euros).