Si yo les preguntase que partículas componen un átomo, contestarían: Electrón, protón y neutrón.
Eso a pesar de que el concepto de átomo se refiere a la menor de las partes que componen la materia, que además tiene la particularidad de ser indivisible y, por tanto, no compuesta de nada salvo de sí.
Independientemente de lo acertado o no de las especulaciones físicas, hoy toca hablar del protón. Una partícula que parece que a encogido.
No es fácil medir el radio del protón, porque los quarks que lo componen no dejan de interaccionar los unos con los otros. Y como ya sabrá, cuando se mide posición no se puede medir velocidad. Aun así, la comunidad científica ha fijado unos valores «standar» con los datos de complicados métodos de medición, con unos resultados que no sólo difieren si se usan otras técnicas, sino que además no se ajustan para nada a la realidad. ¿Cómo algo que no deja de cambiar? En palabras de Aldo Antognini, del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, en Garching, Alemania:
“Los quarks se mueven e interactúan de forma muy dinámica entre ellos y el torbellino que forman es el que da lugar al tamaño del protón”.
El equipo de investigadores europeos de Antognini señaló hace unos años que el protón es más pequeño de lo convencionalmente1 aceptado, reiterando tal aserto en base a un nuevo estudio que los interados pueden consultar en Science.
El Committee on Data for Science and Technology (CODATA) establece un radio de carga para el protón de entre 0,87 y 0,88 femtómetros (1 femtómetro son 10^-15 m), mientras que los nuevos resultados lo reducen a 0,84 femtómetros. El radio de carga eléctrica es la extensión media de la «nube» que generan los quarks –que están cargados– al moverse.
Las diferencias parecen insignificantes, pero tendrán repercusiones físicas “serias”, ya que tal hecho sugiere un vacío en las actuales teorías de la mecánica cuántica. Aunque se me ocurre que quizás quien esto esgrime no tenga en cuenta que ese «torbellino» de quarks pueda fluctuar debido a su naturaleza y comportarse de un modo u otro (contrayéndose o expandiéndose), en función de los estímulos recibidos.
Algo parecido a un relé.
En otras palabras, para afirmar que el valor asignado al protón es tal y que esto evidencia «vacios» en teorías (recuerdesé que en la física todo es teórico), habrían de haberse realizado todas las mediciones posibles y ser todas ellas la misma y, por tanto, ser el objeto de medición estático. Cosa que el protón no es.
A este punto vuelvo a realizarme la misma pregunta: ¿Cómo se mide algo que constantemente fluctua?
La respuesta es que el equipo ha empleado la espectroscopia láser del hidrógeno muónico. Es decir, un átomo de hidrógeno provisto de un protón con carga negativa. Algo parecido a un electrón con una masa 200 veces superior.
Sin embargo, las medidas de CODATA se basan en la espectroscópica del átomo de hidrógeno –el normal, no muónico– y cálculos de electrodinámica cuántica, para analizar la dispersión de carga entre el protón y el electrón.
Por si no se ha entendido, lo explicaré. Los investigadores de ambos grupos miden con distintos métodos y «sorprendentemente» – y nótese la sorna – los resultados fluctuan del mismo modo en que lo hacen los quarks de un protón.
Independientemente de las batallas que esto plantea, me da en la nariz que tal investigación obedece a un sesgo de confirmación, que es la tendencia a investigar o interpretar información que confirma preconcepciones. Recordemos que hace tres años realizaron un estudio similar, sobre electronres y que hace no tanto también se barajó el posible encogimiento del protón.
