LO IMPERCEPTIBLE DE NUESTRO MUNDO - CUÁNTICA PARA TODOS

LO IMPERCEPTIBLE DE NUESTRO MUNDO

En su intento de explicar ciertos fenómenos presentes en la naturaleza y en el universo físico como el origen del universo, la descripción de las partículas y fuerzas fundamentales, entre otras, aparece la Física, buscando dar respuestas a todos estos diferentes sucesos que se van presentando con el tiempo que debido a sus grandes avances se han dado a conocer diferentes Teorías y Áreas de investigación, considerándose así como la Ciencia Central. Una de estas es la Física de Partículas Elementales o también llamada Física de Altas Energías, que marco el rumbo al estudio de los componentes elementales de la materia.

La Física de Partículas Elementales o Física de Altas Energías se centra primordialmente, como su nombre lo dice, en el estudio de las partículas elementales (Leptones y Quarks) y de las interacciones entre estas, intentando responder a varios interrogantes como ¿Cuál es la naturaleza del universo?, ¿De que está hecho?, ¿Cuáles son sus componentes?, ¿Qué son la materia, energía, espacio y tiempo?, ¿Cómo llegamos aquí y hacia dónde vamos? [1]. Estas interacciones o fuerzas fundamentales son principalmente cuatro: Fuerza Gravitatoria, Nuclear Débil, Electromagnética y Nuclear Fuerte, que según las leyes de la física tienen una íntima relación, efectuándose mediante un portador con el cual se realiza el intercambio de información o de energía entre una fuerza y la otra, que según el Modelo Estándar de las Partículas Elementales, la cual explica cómo las partículas interactúan entre sí, aunque solo entiende tres fuerzas fundamentales (Excepto la gravitación) [1].

Esta área comenzaba su andadura de la mano con la Mecánica Cuántica, debido a la necesidad de romper las fuerzas de ligadura del núcleo atómico a través de un análisis de la estructura atómica y la radiación alfa [2]. Por eso, a esta rama de la Física se le llama Física de Altas Energías, debido a que varias de estas partículas elementales no se encuentran presentes en la naturaleza y hay que formarlas mediante colisiones de alta energía con otras partículas, requiriéndose de máquinas especiales como los aceleradores de partículas ubicados en los principales centros de investigación, que nos permitan demostrar u observar su existencia. Estos principales centros de investigación son el Fermilab (Estados Unidos) y la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), ubicada en la frontera Franco-Suiza; que poseen los aceleradores de partículas más grandes del mundo, y son: El Tevatrón (Fermilab) y el LHC (CERN).

El proyecto más importante es el LHC (Gran Colisionador de Hadrones), que cuenta con cuatro puntos de detección para las colisiones de los haces de hadrones que viajan a velocidades cercanas a la de la luz; que del cual surgen varias preguntas: ¿De qué está hecha la materia?, ¿Por qué hay masa? (Bosón de Higgs), ¿Qué es la materia oscura en el universo?, ¿Cuál es el origen de la materia?, ¿Hay dimensiones adicionales del espacio? (Teoría de las cuerdas), entre otras; pero, lo más impresionante es que este experimento nos permite dar respuesta a todos estos interrogantes; también investiga la búsqueda de partículas supersimétricas, como los neutralinos (Candidatos constituyentes de la materia oscura) [3]. Para el análisis de todos los datos generados en este experimento se utiliza la red computacional y la base de datos más grande del mundo: el GRID, que se encuentra conectada mediante redes de área extensa, como el internet, que son analizados por diferentes instituciones por todo el mundo. Se espera detectar la partícula conocida como el Bosón de Higgs “La partícula de Dios”; para explicar cómo adquieren las otras partículas elementales propiedades como su masa y validar la hipótesis físico-matemática del Modelo Estándar que describe como interaccionan las partículas de materia y energía.

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