Pero de verdad ¿de qué estamos hechos?

Por mucho tiempo lo supinos, era fácil, estábamos hechos de: aire, agua, tierra y fuego. Esas eran las piezas fundamentales de toda la materia. Algunas civilizaciones les añadieron un quinto, que podía ser: éter, metal o vacío, pero todo estaba compuesto de estos cinco elementos básicos, que al variar su proporción se convertían en los materiales de la vida diaria como las piedras, los árboles o la carne.

Y sin embargo, algunos se empeñaban en no creer en esa sólida teoría y seguían los conceptos del griego Demócrito (c. 460 a. C. – c. 370 a. C.) quien planteó la hipótesis de que la materia estaba formada más bien por átomos, eternos e indivisibles y que las propiedades de la materia varía según el agrupamiento de esos átomos. Esa extraña hipótesis tuvo que transitar muchos años y muchos científicos brillantes, hasta ser demostrada finalmente nada menos que por Albert Einstein en 1905.

Pero no todos los átomos son iguales, hay átomos de metales como el oro y la plata o el plomo, o átomos de carbono, azufre o sodio. Todos tenían la misma característica, eran indivisibles, es decir no estaban compuestos por ninguna otra cosa. Se podían derretir, destilar, martillar o lo que fuera y siempre eran lo mismo.

A lo largo del tiempo, se fueron descubriendo nuevos elementos. Así pues, en 1798 el famoso Antoine Lavoisier dijo que había 33. Pero la curiosidad científica siguió encontrando más y para 1900 ya eran 80 elementos, desde los gases como el hidrógeno y el nitrógeno, hasta los metales pesados como el polonio y el radio. Hoy conocemos 118 de los cuales, los más nuevos recién descubiertos, ni siquiera tienen nombre.

Así pues, en vez de los 5 elementos iniciales, ahora tenemos unos 118, cada uno con sus propiedades bien definidas y sus indivisibles á-tomos. Por combinación de esos 118, se obtienen todos los otros miles de materiales que conforman nuestro entorno, por ejemplo: hidrógeno y oxígeno forman el agua; cloro y sodio la sal común, carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, la materia orgánica.

Pero ciertos experimentos de finales del siglo XIX indicaban que había otra cosa, como por ejemplo los rayos producidos por las primeras lámparas electromagnéticas. Por ejemplo, en 1896 el inglés J. J. Thomson encontró que los rayos catódicos eran producidos por unos corpúsculos que eran 1.000 veces más livianos que el elemento más liviano conocido en aquel entonces, el hidrógeno.

Otros investigadores descubrieron que ciertos elementos, especialmente en uranio, emitían una radiación que traspasaba la materia oscura; a esos materiales los llamaron radiactivos.

Esos y otros resultados experimentales llevaron a varios investigadores, entre ellos a Ernest Rutherford, a postular que los átomos estaban, a su vez, compuestos por un núcleo, pesado y de carga positiva y unos electrones, livianos y de carga negativa,  que lo rodeaban girando como planetas. Rutherford teorizó que lo que diferenciaba un elemento del otro era solamente la cantidad de partículas (que llamó protones) que tenían en el núcleo. Estaba casi correcto, pues apenas unos años después, se descubrió otra partícula que se halla también en el núcleo, que pesa lo mismo que el protón pero que no tiene carga: el neutrón.

Y listo, se acababa de dar un nuevo giro de la ciencia: pasamos de los primitivos 5 elementos esenciales: aire, agua,tierra, fuego y éter a los 118 de elementos atómicos, para encontrar finalmente que en realidad todo está conformado por sólo 3 partículas elementales: el protón, el neutrón y el electrón.

Pero apenas se estaba asentando el descubrimiento del neutrón, empezaron a preguntarse si no había más partículas elementales y, tal como hacen los niños para ver qué hay dentro de algo, empezaron a lanzar las átomos unos contra los otros a ver cómo se rompían y que encontraban dentro.

Y vaya que encontraron cosas. Hallaron tantas que comenzaron a llamarlo el zoológico de partículas. No fue sino hasta los años 70 que el norteamericano Murray Gell-Mann y el japonés Kazuhiko Nishijima postularon, de forma independiente, la clasificación más aceptada hoy en día: el Modelo Estándar. De acuerdo con este modelo, hay un grupo de partículas pequeñas y realmente elementales que vienen en seis sabores¹ distintos: electrón, electrón neutrino, muón, muón neutrino, Tau y Tau neutrino. Como vemos, una de las partículas originales de nuestro modelo atómico básico, el electrón, es sólo una de ellas.

También hay otras partículas, como los quarks, que vienen en seis tipos distintos: arriba, abajo, encanto, extraño, cima y fondo y algunas otras más, pero no quiero abrumarlos con más nombres raros o más bien, nombres comunes para propiedades raras.

Sumando todas estas nuevas partículas, nos encontramos ahora con 18, con lo que completamos una nueva revolución: empezamos con los 5 elementos básicos, luego pasamos a 118, seguimos por 3, y ahora parece que son 18.

¿Tendremos ya la respuesta final a la pregunta de qué está hecha la materia? Seguramente que no. Y para muestra basta un botón: apenas el año pasado se demostró la existencia de una nueva partícula: el bosón de Higgs. Y como no creo que nadie esté de acuerdo con tener 19 partículas elementales, es probable que aparezcan más para llegar a 20 o 24; o quizás a reducirse de nuevo a las 5 originales o ¿quién sabe?

¹ A los físicos modernos les ha parecido que tratándose de propiedades nuevas, se podía utilizar categorías viejas como el sabor o el color para identificarlas sin que hubiese confusión ¿qué tal?



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