Part¨ªculas elementales de dise?o

C omo todo el mundo sabe, un ¨¢tomo es una bolita (el n¨²cleo) rodeada de unos aros (las ¨®rbitas de los electrones), aunque un ¨¢tomo de verdad no es realmente as¨ª. Es el modelo del ¨¢tomo de Bohr, tan eficaz visualmente que aunque luego el conocimiento cient¨ªfico lo modificase, qued¨® como representaci¨®n at¨®mica en la cultura popular. Las part¨ªculas elementales o subat¨®micas, los componentes b¨¢sicos de la naturaleza, carecen de una representaci¨®n visual de ese tipo. El dise?ador noruego Jan-Henrik Andersen, en colaboraci¨®n con los f¨ªsicos Gordon Kaney y David Gerdes, de Fermilab (EE UU), y con Sherri Smith (Escuela de Arte y Dise?o de Michigan), propone ahora cubrir ese vac¨ªo gr¨¢fico de la f¨ªsica con unas part¨ªculas de dise?o inventadas.

El rojo, el verde y el azul representan los tres colores (cu¨¢nticos) posibles de los quarks

El resultado es la representaci¨®n del Modelo Est¨¢ndar, que describe las part¨ªculas fundamentales y sus interacciones. Pero Andersen no lo ha creado con el puro capricho art¨ªstico como acicate, sino representando las propiedades de las part¨ªculas (masa velocidad, esp¨ªn, etc¨¦tera) y sus familias, como elementos visuales ordenados. "Ha sido un placer tender un puente libremente entre ciencia y dise?o, con la esperanza de que sea satisfactorio para ambas, ya que est¨¢n unidas por la belleza", dice el dise?ador.

La obra gr¨¢fica se expuso en Fermilab (Chicago, EE UU) el verano pasado y ahora se hace eco de la propuesta Physicsweb (Instituto de F¨ªsica de EE UU).

Nadie ha visto, ni seguramente se ver¨¢ jam¨¢s, una part¨ªcula elemental directamente, es un punto sin dimensiones. Los f¨ªsicos detectan esos componentes elementales de la materia por las trazas que dejan, sus interacciones y desintegraciones, y miden el mundo subat¨®mico con una precisi¨®n de varios decimales, pero ni el microscopio m¨¢s potente ve un quark, un electr¨®n o un neutrino.

Para Andersen un fot¨®n parece un muelle y un bos¨®n un doble muelle; un quark up es como una ese tridimensional y un quark down, una especie de huevo al que se la ha restado una ese.

El Modelo Est¨¢ndar describe 12 part¨ªculas constituyentes de la materia, agrupadas en familias, m¨¢s las cuatro responsables de las fuerzas, de las interacciones. En el mundo cotidiano actual todo est¨¢ hecho de tres part¨ªculas exclusivamente: el quark up, el down y el electr¨®n, que forman protones y neutrones, ¨¢tomos y mol¨¦culas. El neutrino del electr¨®n, que se observa en la desintegraci¨®n de otras part¨ªculas, completa la primera familia. Pero adem¨¢s, los f¨ªsicos han descubierto otras dos familias o generaciones, de masa creciente, que existir¨ªan al principio del big bang y que se crean ahora en los aceleradores. En total hay seis quarks y seis leptones, como electrones o neutrinos. Hasta aqu¨ª las piezas conocidas y producidas en los laboratorios, sin olvidar que est¨¢n tambi¨¦n las antipart¨ªculas.

En el esquema visual de Andersen caben todas ellas: las part¨ªculas del Modelo Est¨¢ndar y las antipart¨ªculas (para cuya representaci¨®n juega con la inversi¨®n de transparencia/opacidad

), pero tambi¨¦n incluso elementos hipot¨¦ticos como las part¨ªculas supersim¨¦tricas o el bos¨®n de Higgs. La colecci¨®n completa puede verse en Internet: http://www-personal.umich.edu/~janhande/sizedmatter/sizedmatter.htm.

Los c¨®digos de forma y color expresan y dan coherencia a estas part¨ªculas de dise?o al representar sus caracter¨ªsticas. Los quarks, por ejemplo, tienen una propiedad cu¨¢ntica, denominada color, que nada tiene que ver con el arco iris. Andersen, no obstante, recurre al rojo, al verde y al azul para representar los tres colores (cu¨¢nticos) posibles de los quarks, y a los colores secundarios (cian, magenta y amarillo) para las correspondientes antipart¨ªculas. En el caso de los leptones, que no tienen color, su ilustraci¨®n visual se mantiene en la escala de grises

Las especificaciones de dise?o, explican los creadores, se ajustan a las siguientes reglas: todas las formas deben de ser generadas por un elemento visual simple, preferiblemente expresado como uno, es decir una expresi¨®n no fraccionaria; las part¨ªculas tiene que tener la misma forma b¨¢sica pero, a la vez, reflejar diferencias de masa, paridades, funciones y comportamiento; tiene que haber una coherencia l¨®gica entre las part¨ªculas seg¨²n la categorizaci¨®n y los patrones de desintegraci¨®n del Modelo Est¨¢ndar y, pese a ello, estar abiertas a la interpretaci¨®n de la supersimetr¨ªa, la teor¨ªa de supercuerdas, la fuerza gravitacional y la part¨ªcula de Higgs; el esp¨ªn y la direcci¨®n de las part¨ªculas exigen un cualidad visual multidireccional.

El resultado es una representaci¨®n de las part¨ªculas precisa desde el punto de vista de la f¨ªsica, siendo, a la vez, visualmente atractiva.