¿Será posible determinar cuál es la partícula más pequeña del universo?

En matemáticas es posible tratar y operar con cantidades infinitamente grandes y pequeñas. Por lo tanto, cuando se trata de lo infinitamente pequeño, tenemos la definición de "punto", que se describe como un elemento desprovisto de dimensión, volumen o área, es decir, no tiene tamaño y determina una posición en el espacio. Sin embargo, aunque no tienen dimensión, los puntos son fundamentales en los cálculos matemáticos.

En física, por otro lado, cuando se trata de objetos reales, si son tan pequeños, por ejemplo, más pequeños que los Quarks, que son elementos básicos que componen la materia, las fórmulas no funcionan y, por lo general, producen resultados extraños infinito Entonces, cuando tratamos de describir algo de la proporción de un punto que reacciona a las fuerzas presentes en un espacio pequeño, las cosas se complican.

Aunque los matemáticos se sienten totalmente cómodos tratando con distancias y tamaños infinitamente pequeños, los físicos se preguntan si hay un límite para el objeto más pequeño posible o si hay un espacio infinitamente pequeño. Si consideramos la gravedad en estas condiciones, en dimensiones infinitamente pequeñas, esta fuerza se vuelve infinita, destruyendo la "tela" que forma el espacio y creando una espuma de agujeros negros.

Puntos

Fuente de la imagen: Reproducción / CERN

A lo largo de la historia, la humanidad descubrió, con los griegos, que la materia estaba compuesta de átomos, y más tarde (con JJ Thomson) que los átomos están formados por electrones. Luego, en la década de 1930, Walton y Cockcroft, un par de físicos británicos, lograron separar el núcleo atómico con un acelerador de partículas. Eso fue solo el comienzo ...

Desde entonces, a través de sucesivos experimentos y desarrollo tecnológico, y la construcción de aceleradores de partículas cada vez más potentes, encontramos que los núcleos de los átomos están formados por protones y neutros, y estos a su vez están compuestos por los quarks.

Sin embargo, si bien parece que los componentes básicos de la materia son las "partículas", todavía no ha sido posible dividir los quarks y los electrones a través de los aceleradores de partículas actuales.

Teorías

Fuente de la imagen: Reproducción / CERN

Para sortear este problema y tratar con proporciones y espacios infinitamente pequeños, la física cuántica se basa en algunas alternativas paralelas, teorías, como la dualidad onda-partícula o el principio de incertidumbre de Heisenberg, que trata la imposibilidad de determinar simultáneamente cuál es la velocidad (o energía) y la posición de una partícula en un instante dado.

Hay dos teorías, que aún no se han probado en la práctica, a este respecto. Se supone que la "cosa" más pequeña del universo es mucho más pequeña que los quarks. De hecho, esto sería algo real y tangible, de tamaño finito, aunque mucho, mucho más pequeño que cualquier partícula conocida, y estaba tratando de demostrar esta teoría de que se descubrió el Bosón de Higgs.

Fuente de la imagen: Reproducción / CERN

La otra teoría son las cuerdas y las supercuerdas, en las que los físicos teorizan que, en lugar de partículas, las cosas más pequeñas del universo serían cuerdas infinitamente delgadas, pero de cierta longitud, que vibrarían como las cuerdas de un violín. Cada tipo de vibración correspondería a una partícula descrita por el modelo estándar, es decir, un electrón, un quark, etc., sin mencionar que en estas teorías se trabaja con la idea de hasta once dimensiones, lo que sugiere la posibilidad de que Hay universos paralelos.

Respuestas?

Sin embargo, aunque son fascinantes y potencialmente explican qué es, después de todo, la cosa más pequeña del universo, y cuál sería el elemento fundamental que constituye la materia, estas teorías, para ser probadas, necesitan ser replicadas en el laboratorio. Y aunque la física ha recorrido un largo camino en las últimas décadas, todavía estamos lejos de responder preguntas como "cuán infinitamente grande" y "cuán infinitamente pequeño" es el universo.