Ciencia y tecnología

Esta es la tabla periódica para partículas elementales

Se usa en física cuántica y explica cómo se forman los átomos

Teorema Ambiental/Redacción

Los hallazgos de la revolución cuántica tratan de explicar cómo se constituye la materia con solo una docena de partículas. Según la física cuántica, consiste en seis leptones y seis quarks, que se unen o separan gracias a otras cuatro partículas que determinan su interacción. También existe otra partícula llamada Higgs, la cual interacciona con casi todas las demás para darles resistencia al movimiento, un fenómeno denominado masa.

Esta nueva tabla periódica nació en 2012, luego de que, todavía a mediados del siglo XIX se pensaba que las partículas fundamentales de la materia eran los átomos, una palabra griega formulada por Demócrito y Epicuro, quienes propusieron que la materia estaba constituida por estas partículas indivisibles, que es la etimología de la palabra “átomo”.

De acuerdo con el especialista en altas energías del Departamento de Física del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), Gerardo Herrera Corral, hace 150 años Dmitri Mendeléyev propuso clasificar a esos átomos, que hasta ese momento eran los que únicamente se conocían en la naturaleza. Los clasificó en una tabla en la que anotó algunas de sus características.

“Ahora tenemos una nueva tabla y es mucho más pequeña de la que se pensó. Es más sintética y resumida en 12 partículas elementales, así que podríamos hablar de la tabla de las partículas elementales”, expuso.

En 1869 se presentó la tabla periódica de los elementos que consistía en clasificar a los átomos que se conocían hasta ese momento y, alrededor de 30 años después, la gente se preguntaba de qué estaban formados esos átomos o si tenían alguna estructura.

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A finales del siglo XIX Joseph John Thomson descubrió el electrón y pocos años después Ernest Rutherford encontró que los átomos tenían un núcleo, de tal manera que quedó establecida la naturaleza de los átomos como algo que tiene un núcleo y electrones girando alrededor. En seguida, se identificó que este núcleo está conformado de protones y neutrones.

Este se pensó que era el punto de origen de la materia. “Por mucho tiempo se pensó que eran las partículas elementales, tanto que el protón tiene un nombre equivocado, significa la primera partícula como si fuera la partícula fundacional”, apuntó el científico miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.

Hasta que en la década de 1960 y 1970, cuando quedó bien establecido un modelo en el que se podía describir a esos protones como partículas compuestas, no como elementales, sino compuestas; es decir, si un protón es dividido lo que se halla dentro de él son otras partículas llamadas quarcks, y este nombre “tiene que ver con todas estas palabras equivocadas en la historia. El descubridor del quarck (Murray Gell-Mann) pensó en utilizar un vocablo sin etimología y sin significado.

“Hoy sabemos que las partículas elementales son doce, de las cuales seis son quarcks y seis son leptones. Esta docena de partículas son de materia, forman a los protones y a los átomos, que a su vez forman moléculas y constituyen todo lo que nos rodea”, describió el investigador del Cinvestav.

La nueva tabla
Gerardo Herrera encabeza el trabajo de los científicos mexicanos en el Gran Colisionador de Hadrones del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares.

Los seis quarks de la nueva tabla periódica tienen nombres imaginativos. Se los representa con la primera letra de la denominación en inglés: el quark “u” por “arriba”, “up” en inglés; el quark “d” por “abajo” (down); el quark encanto se lo representa con “c” (charm), mientras que el “s” se refiere a “extraño” (strange). Los dos más pesados son el quark “verdad” que se representa con una “t” (truth) y el quark “belleza” (beauty) al que se lo abrevia con “b”.

Entre los leptones, se encuentra el electrón que resulta muy familiar porque se le conoce como electricidad. El “muon” y el “tau” son una especie de electrones más pesados; cada uno de ellos está acompañado por neutrinos que siempre aparecen en las reacciones en que se producen electrones, muones o taus, de manera que existen tres tipos de neutrinos conocidos como el neutrino del electrón, del muon y del tau.

Las partículas mediadoras de las interacciones son: el fotón, que se manifiesta como luz; el llamado zeta-cero, una especie de fotón muy pesado; los “y”, que son una variante también masiva del fotón que además tienen carga eléctrica positiva y negativa; el gluon, que siempre está relacionado con los quarks para unirlos en aglomerados que se conocen como hadrones; y finalmente la partícula llamada Higgs, la cual interacciona con casi todas las demás para darles una resistencia al movimiento. Esta resistencia a moverse es conocida como masa. Así, en siglo y medio la tabla periódica pasó de contar con 118 elementos —más los que no se conocen aún—, a tan solo 12.

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