LAS DOCE PARTÍCULAS: Los doce FERMIONES.

        Hoy he visto en la red (¿dónde si no, si ya no tengo al lado a mi compañero Manuel Alonso, de quien tanto aprendí?) un maravilloso vídeo sobre el hipotético origen del universo, mejor dicho, del cosmos, y me has fascinado. Y es que desde hace mucho tiempo estoy, ¡pobre de mí!, entusiasmado por todo lo relacionado con nuestro origen, con la materia originaria, con el modelo estándar que la física tiene ya oficilizado, con los lementos que componen las materias, los átomos y las partículas.

       ¿Cuántos componentes básicos son necesarios para hacer posible la existencia física del Universo? ¿Cuantas partículas “materiales” diferentes existen en la Naturaleza? Ahora, y tras el hallazgo (más que hallazgo, ratificación, podríamos decir) del Bosón de Higgs (parece mentira que este hombre haya estado esperando tanto que se le reconociera lo que hace 50 años predijo), la Ciencia ha encontrado por fin una respuesta “Sigma 3”, es decir, una respuesta segura en un 99.99999%. Tal y como predice el Modelo Estándar, solo existen 12 tipos de partículas de materia. Y de sus varias combinaciones surge toda la inmensa y rica complejidad del Universo que nos rodea.

         Hasta ahora, y a pesar de que el Modelo Estándar (el marco “teórico” que describe las relaciones entre las partículas fundamentales y las fuerzas de la Naturaleza) sólo predice la existencia de 12 partículas materiales diferentes, muchos investigadores tenían la duda de que pudieran existir más “componentes íntimos de la materia” aún desconocidos para nosotros, y quizá con masas demasiado elevadas como para ser producidos y detectados por los mejores aceleradores disponibles.

      Las partículas 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 más lejanas. Pero veamos. Como se ha dicho, el Modelo Estandar establece la existencia de 12 fermiones diferentes que, según sus propiedades, se dividen en tres grupos (o generaciones) de cuatro partículas cada uno. Sin embargo, sólo la primera de estas generaciones de partículas es apreciable en el “mundo real”, es decir, fuera del ámbito experimental de los grandes aceleradores de partículas: el electrón, el electrón neutrino y los quarks “arriba” y “abajo”. Estos dos últimos se unen para formar partículas más pesadas, como protones y neutrones, que a su vez se unen en núcleos y, junto a los electrones, forman los átomos que dan lugar a los diferentes elementos de la tabla periódica. Es decir, que todo lo que nos rodea está formado básicamente por estas cuatro partículas de la primera generación.

       Los otros tres grupos sólo se manifiestan en laboratorio y durante los experimentos más extremos de cuantos se llevan a cabo en estas grandes máquinas.

      ¿Por qué entonces la Naturaleza cuenta con una segunda y una tercera generación de partículas, si éstas no son necesarias?”, “¿Podría haber más generaciones de partículas? A esta segunda pregunta la respuesta es no: El Modelo Estandar tiene razón, no pueden existir más partículas de las que predice la teoría. Para llegar a esta conclusión, los investigadores combinaron los resultados obtenidos por los aceleradores LHC (en Suiza) y Tevatron (en Estados Unidos) y hallaron que la existencia de más tipos de fermiones puede excluirse con una probabilidad del 99,99999%. Pero los datos más importantes de este análisis, los que permitieron llegar a una respuesta definitiva, fueron los aportados tras el reciente descubrimiento del Bosón de Higgs.