10 partículas teóricas que pueden explicar todo en el universo

Durante toda la historia conocida, la humanidad ha tratado de desentrañar la composición exacta del universo. Los griegos fueron los primeros en intuir la existencia de los átomos, que se creía eran las partículas más pequeñas del universo, los “bloques de construcción” del todo.

CERN

Durante 1,500 años, no hubo nada nuevo en el tema, hasta el descubrimiento en 1897 del electrón, que hizo temblar las estructuras del mundo científico. De la misma manera que la matería estaba hecha de átomos, los átomos parecían tener sus propios ingredientes.

Pero incluso los protones y los neutrones, los elementos que componen al átomo, también están hechos de partes más pequeñas – los quarks. Cada nuevo descubrimiento trae consigo nuevas preguntas. ¿Será que el tiempo y el espacio son tan sólo grupos de migas minúsculas cargadas, demasiado pequeñas para ser vistas? Tal vez estas partículas teóricas pueden explicar todo, aunque primero habría que encontrarlas encontrarlas.

10. Strangelets

Strangelets

Hay seis tipos de quarks, los más comunes son los quarks “up” y “down”, que conforman a los protones y neutrones. Los quarks “Strange” por el contrario, no son tan comunes. Cuando los quarks “Strange” se combinan con los quarks “up” y “down” en igual número, la partícula resultante se denomina strangelet, que forman los componentes de la materia “extraña”.

De acuerdo con la hipótesis de la materia extraña, los strangelets se crean en la naturaleza cuando una estrella de neutrones posee una presión tan alta que los electrones y protones en su núcleo se fusionan, colapsando en una especie de burbuja densa de quarks, lo que llamamos materia extraña. Y cómo teóricamente pueden existir strangelets fuera del entorno de alta presión del centro de una estrella, es probable que ellos floten fuera de estas estrellas y acaben entrando en otros sistemas estelares, incluido el nuestro.

Y ahí es donde las cosas se ponen locas. Si existe, una gran strangelet puede convertir un núcleo atómico en otro strangelet sólo al chocar con este. El nuevo strangelet chocará con más núcleos, convirtiéndolos en más strangelets en una reacción en cadena hasta que toda la materia en la Tierra se convierte en materia extraña. La comunidad científica se toma en serio esta amenaza, tanto que los investigadores del Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más grande del mundo, en un comunicado de prensa dijeron que era poco probable que ellos crearan strangelets que pudieran destruir accidentalmente el planeta (básicamente, la naturaleza crea colisiones de partículas mucho más potentes. Si fuera el caso de crear strangelets en la Tierra por la colisión de partículas, esto ya habría ocurrido hace mucho tiempo).

9. S-partícula.

S-partícula

La teoría de la supersimetría establece que todas las partículas en el universo tiene una partícula opuesta gemela, conocida como partícula supersimétrica o s-partícula. Luego, para cada quark hay una s-quark en perfecta simetría con él. Para cada fotón, un fotino. Lo mismo ocurre con todas las 61 partículas elementales conocidas. Pero si son tantas, ¿por qué hasta ahora no hemos descubierto ninguna de ellas?

En la física de partículas, las partículas más pesadas se deterioran más rápido que las partículas más ligeras. Si una partícula es lo suficientemente pesado, desaparece casi en el mismo instante de su creación. Suponiendo entonces que las s-partículas son muy pesadas, dejarían de existir en un abrir y cerrar de ojos, mientras sus superparejas, las partículas que observamos en la naturaleza, seguirían existiendo. Esto también explicaría por qué hay tanta materia oscura: la s-partículas podrían constituir la materia oscura y existir en un campo que es, hasta ahora, no observable.

8. Antipartículas.

Antipartículas

La materia está hecha de partículas y de antimateria, antipartículas. Tiene sentido, ¿no? Las antipartículas tienen la misma masa de las partículas normales, pero carga y momento angular (espín) opuestos. Se parece con la teoría de la supersimetría, pero de diferentes partículas, las antipartículas se comportan exactamente como las partículas, incluidos los anti-elementos, tales como anti-hidrógeno. Básicamente, toda la materia tiene su correspondiente antimateria.

O al menos debería. Y ahí está el problema. Hay bastante materia por ahí, pero la antimateria no aparece en ninguna parte excepto en el Gran Colisionador de Hadrones. Durante los primeros momentos del Big Bang, había cantidades iguales de partículas de materia y antimateria. La idea es que toda la materia del universo se produjo en ese punto. Así que, por defecto, toda la antimateria tendría que surgir junta.

Una teoría dice que hay otras partes del universo dominadas por la antimateria. Todo lo que podemos ver, incluso las estrellas más distantes, se compone de materia. Pero nuestro universo visible puede ser sólo una pequeña parte del universo, los planetas, las estrellas y las galaxias de antimateria estarían en otra parte de este universo.

7. Gravitones.

Gravitones

En este momento, las antipartículas son un gran problema para los teóricos de la física de partículas. Otro problema, sin embargo, es la gravedad. En comparación con otras fuerzas, como el electromagnetismo, la gravedad es débil. Y parece que cambiar su naturaleza basada en la masa de un objeto – es fácilmente observable en los planetas y las estrellas, pero cuando se va al nivel molecular, no hay gravedad. Por otra parte, el fenómeno no tiene una partícula de soporte, tales como los fotones que son portadores de la fuerza electromagnética.

Ahí es donde entra el gravitón. Es una partícula teórica que permitiría que la gravedad fuera encajada en el mismo modelo de otras fuerzas observables. Cómo ella ejerce una atracción débil en todos los objetos, independientemente de la distancia, debe ser sin masa. Esto en teoría no debería ser ningún problema – los fotones no tienen masa y fueron encontrados. La física ha avanzado hasta el punto de definir los parámetros exactos que un gravitón debe tener, por lo que encontrar una partícula – cualquier partícula – que coincida con la descripción, confirmaría la existencia del gravitón.

Encontrar el gravitón es importante porqué, de la forma en son hoy en día, la relatividad general y la física cuántica son incompatibles. Más a un cierto nivel preciso de energía, conocida como la escala de Planck, la gravedad deja de seguir las leyes de la relatividad y obedece a las leyes cuánticas. Resolver el problema de la gravedad puede ser la clave para una teoría unificada.

6. Gravifotón.

Gravifotón

Esta es otra partícula gravitacional teórica. El gravifóton es una partícula que sería creada cuando un campo gravitatorio fuera excitado en una quinta dimensión. Se predice por la teoría Kaluza Klein, que propone que el electromagnetismo y la gravitación se pueden unificar en una sola fuerza bajo la condición de que haya más de cuatro dimensiones del espacio-tiempo. Un gravifóton tendría las características de un gravitón, y también las propiedades de un fotón, y crearía lo que los físicos llaman una “quinta fuerza” (en la actualidad hay cuatro fuerzas fundamentales).

Otras teorías dicen que el gravifóton ser un super-compañera (como las s-partículas) de los gravitones, que atraen y repelen al mismo tiempo. Al hacer esto, los gravitones teóricamente crearían antigravedad.

5. Preón.

Preón

El núcleo de un átomo de oro tiene 79 protones. Cada protón está hecho de tres quarks. El diámetro del núcleo del átomo de oro es de aproximadamente ocho femtômetros u ocho millonésimas de un nanómetro, y un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro. Los quarks son pequeños y los preones, que serían las partículas sub-quark, sería tan infinitamente pequeños que en la actualidad no existe una escala para medir su tamaño.

Hay otras palabras para describir los bloques que formarían los quarks, como primons, subquarks, quinks y tweedles, pero el Preon es el más aceptado. Y plos reones son importantes porque en la actualidad los quarks son partículas fundamentales – no hay forma de llegar a algo más pequeño. Si los quarks están formados de otra cosa, esto abriría la puerta a miles de nuevas teorías. Por ejemplo, una teoría afirma que la antimateria del universo esta contenida en los preones, y que todas las cosas han atrapado antimateria dentro de si. De acuerdo con esta teoría, usted es en parte antimateria, pero no se puede ver porque los bloques de materia son mucho más grandes.

4. Los taquiones

taquiones

Nada se acerca más a romper las leyes de la relatividad que los taquiones. Es una partícula que se mueve más rápido que la luz, y si existe, esto significaría que la barrera de la velocidad de la luz ya no es una barrera, sino un punto central. Al igual que las partículas normales pueden moverse a infinitamente baja velocidad, un taquión podría moverse a velocidades infinitamente rápidas.

Y, curiosamente, la relación con la velocidad de la luz sería reflejado. Cuando una partícula normal acelera, aumenta su energía. Para romper la barrera de la velocidad de la luz, necesitaría una energía infinita. Por un taquión, cuanto más lento viaja, más energía precisa. Conforme se hace lento y se aproxima a la velocidad de la luz desde el otro lado, va necesitando cada vez más energía. Y cuando se acelera, necesitan cada vez menos energía, hasta que no necesita energía para recorrer la velocidad infinita.

Si realmente existen los taquiones, estos quedarían atrapados para siempre en el lado opuesto de la barrera que nosotros también no podemos pasar. Una lástima, porque los taquiones teóricamente se podrían utilizar para enviar mensajes al pasado.

3. Cuerdas.

Cuerdas

Hasta ahora, de casi todas las partículas que hablamos son llamadas partículas puntiformes. Los quarks y fotones existen como un punto – un punto minúsculo, si usted quiere – con cero dimensiones. La teoría de las cuerdas sugiere que estas partículas no son puntos, sino cuerdas, o cables que tienen una dimensión. En su esencia, la teoría de cuerdas es una “Teoría del Todo”, que logra juntar la gravedad y la física cuántica (por lo que vimos hasta ahora, no pueden coexistir – la gravedad no funciona en la escala cuántica).

En un sentido más general, la teoría de las cuerdas es una teoría cuántica de la gravedad. Las cuerdas sustituirían a los preones como los bloques de construcción de quarks, y en un nivel superior todo permanecería igual. Y en la teoría de cuerdas, la cuerda puede convertirse en cualquier cosa dependiendo de su forma. Si fuera una línea abierta, se convertiría en un fotón. Si las puntas estuvieran conectadas en un bucle, la cuerda se convierte en un gravitón – de la misma manera que una pieza de madera puede convertirse en un hogar o una flauta.

Existen, en física, muchas teorías de las cuerdas y cada una prevé un número de diferentes dimensiones. La mayoría argumenta que hay diez u once dimensiones, y la teoría bosónica de cuerdas (o la teoría de las supercuerdas) apuesta por veintiséis. Estas otras dimensiones, la gravedad es una fuerza igual o superior a las otras fuerzas fundamentales, lo que explicaría por qué es tan débil en nuestras tres dimensiones espaciales.

2. Branes.

 Branes

Quién quiera una explicación de la gravedad tiene que echar un vistazo a la Teoría M o Teoría de las membranas. Las membranas, o branes son partículas que son capaces de envolver varias dimensiones. Por ejemplo, un 0-membrana es una membrana puntiforme que existe en cero dimensiones, tales como un quark. Una 1-membrana tiene una dimensión – una cuerda. Una 2-membrana es una membrana de dos dimensiones y así sucesivamente. Las branes de dimensiones superiores pueden ser de cualquier tamaño – los que conduce a la teoría de que nuestro universo es una gran membrana de cuatro dimensiones. Esta “superbrane” – nuestro universo – es sólo una parte de un espacio multidimensional.

Acerca de la gravedad, nuestra membrana de cuatro dimensiones no puede contenerla, y la “filtra” a otras branes con forme pasa por ellas en el espacio multidimensional. Sólo nos quedamos con las sobras, lo que explicaría por qué es tan débil en comparación con otras fuerzas.

Extrapolando, tiene sentido tener muchos branes moviéndose a través del espacio – infinitas branes en un espacio infinito. Y a partir de ahí tenemos la teoría de muchos mundos y universos cíclicos. Las teorías de universos cíclicos afirman que el universo se repite en ciclos, expandido a partir de la energía del Big Bang, y después reducido debido a la atracción gravitatoria que termina en un Big Crunch. La energía de la compresión causaría otro Big Bang, lanzando el universo a otro ciclo.

1. Bosón de Higgs.

Bóson de Higgs

El bosón de Higgs tuvo su descubrimiento confirmado el 14 de marzo de 2013, en el Gran Colisionador de Hadrones. Se había predicho teóricamente en la década de 1960 como la partícula que daría masa a otras partículas.

Básicamente, el bosón de Higgs se produce en el campo de Higgs y ha sido propuesto como una manera de explicar por qué algunas partículas que deberían tener masa en realidad no la tienen. El campo de Higgs, que no ha sido observado, tendría que existir en todo el universo y proporcionar la fuerza necesaria para que las partículas tengan masa. Y si esto es verdad, sería llenar grandes lagunas en el modelo estándar, que es la explicación básica de casi todo (excepto, como siempre, la gravedad).

El bosón de Higgs es fundamental, ya que demuestra que existe el campo de Higgs, y explica cómo la energía en el campo puede manifestarse como una masa. También es importante porque establece un precedente. Antes de ser descubierto, el bosón de Higgs era sólo una partícula teórica. Tenía modelos matemáticos, parámetros físicos de su existencia, como debería ser su spin, todo. Sólo faltaba la evidencia de su existencia. Pero en base a estos modelos y teorías, hemos sido capaces de localizar una partícula específica, la cosa más pequeña en el universo conocido, que era consistente con esta hipótesis.

Si podemos hacer esto una vez, ¿quién puede decir que cualquiera de estas otras partículas no puede ser real?

Traducción: listverse.com/2013/05/03/10-theoretical-particles-that-could-explain-everything

Ciencia, Especiales

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  • EL PONYDOR Jun 3, 2013

    no pos si…

  • Sebas Jun 3, 2013
  • paco Jun 3, 2013

    Que loco es todo esto

    • Paco el flaco Jun 4, 2013

      Las antipartículas hasta ya son utilizadas, existe ya tomografías emitidas por positrones (el opuesto al electrón), no es algo tan nuevo, y el gravitón es un desmadre, si llegase a existir el gravitón sería un punto a favor de la teoría de las cuerdas, pero ningún relativista cree en eso, solo los fervientes seguidores de la teoría de las cuerdas

  • Omar Jun 3, 2013

    Las antipartículas ya no son una hipótesis (como la mayoría de las comentadas en el artículo) su existencia se predijo en los años 30 del siglo XX y se comprobó su existencia poco después. Es inexacto que sólo existan en los aceleradores – fueron descubiertas por primera vez en los rayos cósmicos -. Básicamente se han descubierto las antipartículas de todas las partículas conocidas, y se han creado artificialmente antiatomos, aunque nada parecido a lo planteado en “Ángeles y Demonios” que es sólo ficción
    Sobre porqué la basta mayoría de lo que observamos es materia ordinaria se explica con bastante credibilidad en el hecho de que al nacer el universo se crearon cantidades ligeramente menores de antimateria – se permite por asimetrías intrínsecas de las fuerzas fundamentales y porque en física cuántica el mismo fenómeno repetido puede generar resultados diferentes -. Me sonó plausible a mi tal como se explica en el fantástico libro “la partícula divina” recomendable para todos quienes deseen profundizar en los asuntos de la física de partículas.

  • Chava Glez Jun 3, 2013

    Super Collider :3

    • andres el loquisho Jul 19, 2014

      jajaja eso pensé también :v

  • skeletor Jun 3, 2013

    bazinga!

  • Jesus Arbaham Mendoza Jun 3, 2013

    Solo un dios todo poderoso puede hacer este tipo de cosas, eso demuestra que el humano y los cientificos son ayudados por nuestro señor, gracias diosito por estas bellezas del universo.

    • Ruffles Jun 4, 2013

      xD perdon! esque!! xD … en serio?

    • Karla Dorantes Jun 4, 2013

      Zurradisimo el comentario del señor….

    • Chuy Rochersita Oct 12, 2013

      Solo un dogmático religioso diría que un “dios” “todo poderoso” tiene la facultad dictatorial para crear (o destruir, según sea el caso) algo tan complejo y vasto, como lo es el universo.

  • Jaocagomez Jun 3, 2013

    Me encantan estos temas que rompen las realidades y dimensiones, me hacen creer que hay algo mas que esta dimension.

  • Sheldon Cooper Jun 4, 2013

    Voto por la teoría de las cuerdas.

    • PAPA PITUDO Jun 4, 2013

      ya dale leña a emy no seas jo.to!!

      • El_Ruffles Jun 4, 2013

        JAJAJAJAJAJAJAJJA

  • Oscar Sep 26, 2013

    Si de taquiones se trata, quién mejor que el Dr. Manhattan (me salió un verso sin esfuerzo).

  • erick soto Feb 12, 2014

    hace unos meses encontre un articulo que indicaba que habian podido cuantizar la gravedad, eso cambiara drasticamente la vida en el planeta, deja ver si lo encuentro y te lo mando.

  • Luis Araujo Dic 8, 2014

    bale berga la bida

  • Enrique Urteaga Sep 2, 2016

    Muy interesante, muchas gracias como siempre.

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