Se trata de una de las cuestiones m\u00e1s debatidas por la F\u00edsica desde hace d\u00e9cadas. \u00bfCu\u00e1ntos componentes b\u00e1sicos son necesarios para hacer posible la existencia f\u00edsica del Universo? O, dicho de otra forma, \u00bfCuantas part\u00edculas “materiales” diferentes existen en la Naturaleza? Ahora, y tras el hallazgo del Bos\u00f3n de Higgs, la Ciencia ha encontrado por fin una respuesta “Sigma 3”, lo cual significa que es segura en un 99.99999%. Tal y como predice el Modelo Estandar, solo existen 12 tipos de part\u00edculas de materia. Y de sus varias combinaciones surge toda la inmensa y rica complejidad del Universo que nos rodea.<\/p>\n
Hasta ahora, y a pesar de que el Modelo Estandar (el marco te\u00f3rico que describe las relaciones entre las part\u00edculas fundamentales y las fuerzas de la Naturaleza) s\u00f3lo predice la existencia de 12 part\u00edculas materiales diferentes, muchos investigadores ten\u00edan la duda de que pudieran existir m\u00e1s “componentes \u00edntimos de la materia” a\u00fan desconocidos para nosotros, quiz\u00e1 con masas demasiado elevadas como para ser producidos y detectados por los mejores aceleradores disponibles.<\/p>\n
Las part\u00edculas de materia, llamadas fermiones, son los componentes fundamentales del Universo. Juntas, forman todo lo que podemos ver a nuestro alrededor, desde la propia Tierra y sus habitantes a las galaxias m\u00e1s lejanas. Sin embargo, tal y como explica Ulrich Nierste, profesor en el Karlsruhe Institute of Technology (KIT) y coautor de un estudio reci\u00e9n publicado en Physical Review Letters, “durante mucho tiempo no estaba claro si conoc\u00edamos, o no, todos los componentes”.<\/p>\n
Pero veamos. Como se ha dicho, el Modelo Estandar establece la existencia de 12 fermiones diferentes que, seg\u00fan sus propiedades, se dividen en tres grupos (o generaciones) de cuatro part\u00edculas cada uno. Sin embargo, s\u00f3lo la primera de estas generaciones de part\u00edculas es apreciable en el “mundo real”, es decir, fuera del \u00e1mbito experimental de los grandes aceleradores de part\u00edculas. Los otros tres grupos s\u00f3lo se manifiestan en laboratorio y durante los experimentos m\u00e1s extremos de cuantos se llevan a cabo en estas grandes m\u00e1quinas.<\/p>\n
Entre las part\u00edculas de la primera generaci\u00f3n est\u00e1n el electr\u00f3n, el electr\u00f3n neutrino y los quarks “arriba” y “abajo”. Estos dos \u00faltimos se unen para formar part\u00edculas m\u00e1s pesadas, como protones y neutrones, que a su vez se unen en n\u00facleos y, junto a los electrones, forman los \u00e1tomos que dan lugar a los diferentes elementos de la tabla peri\u00f3dica. Es decir, que todo lo que nos rodea est\u00e1 formado b\u00e1sicamente por estas cuatro part\u00edculas de la primera generaci\u00f3n.<\/p>\n
“\u00bfPor qu\u00e9 entonces la Naturaleza cuenta con una segunda y una tercera generaci\u00f3n de part\u00edculas, si \u00e9stas no son necesarias?”, se preguntan Martin Wiebusch y Otto Eberhardt, autores principales de la investigaci\u00f3n. Y lo que es m\u00e1s, “\u00bfPodr\u00eda haber m\u00e1s generaciones de part\u00edculas?<\/p>\n
La respuesta es no. El Modelo Estandar tiene raz\u00f3n y no pueden existir m\u00e1s part\u00edculas de las que predice la teor\u00eda. Para llegar a esta conclusi\u00f3n, los investigadores combinaron los resultados obtenidos por los aceleradores LHC (en Suiza) y Tevatron (en Estados Unidos) y hallaron que la existencia de m\u00e1s tipos de fermiones puede excluirse con una probabilidad del 99,99999%. Pero los datos m\u00e1s importantes de este an\u00e1lisis, los que permitieron llegar a una respuesta definitiva, fueron los aportados tras el reciente descubrimiento del Bos\u00f3n de Higgs.<\/p>\n
No hay cuarta generaci\u00f3n<\/p>\n
El Bos\u00f3n de Higgs, en efecto, es el que otorga a las dem\u00e1s part\u00edculas su masa. Y si existieran fermiones adicionales a\u00fan no detectados durante los experimentos con los aceleradores, \u00e9stos deber\u00edan de ser, por fuerza, m\u00e1s masivos de los que conocemos. Por lo tanto, esos fermiones interaccionar\u00edan con el Bos\u00f3n de Higgs m\u00e1s intensamente que los bosones que nos son familiares. Y esa interacci\u00f3n deber\u00eda haber modificado las propiedades del Higgs de forma que, con los datos disponibles, no habr\u00edamos sido capaces de detectarlo. Lo cual excluye por completo (o casi) la posibilidad de que exista esa hipot\u00e9tica “cuarta generaci\u00f3n” de fermiones.<\/p>\n
“El n\u00famero total de fermiones est\u00e1 ahora firmemente establecido -explica Nierste-. Aunque siguen quedando algunas cuestiones interesantes. Las propiedades del reci\u00e9n descubierto bos\u00f3n de Higgs a\u00fan deben determinarse, y queda a\u00fan por explicar por qu\u00e9 en el Universo hay m\u00e1s materia que antimateria”.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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