lunes, 27 de diciembre de 2021

Electrones, Neutrinos y Quarks

 




Este libro del profesor F. J. Yndurain es un viaje por la física de partículas que se gestó durante el siglo XX. El libro comienza con el optimismo reinante a finales del siglo XIX: el electromagnetismo y la constatación de que la luz es una onda electromagnética llevado a cabo por Maxwel. Se pensaba que la física había acabado, que sólo quedaban algunos flecos por resolver, pero que las grandes teorías (mecánica de Newton, y electromagnetismo) ya estaban hechas. 

Fue precisamente de esos flecos de los que surgieron las teorías que iban a marcar el siglo XX, la relatividad y la física cuántica. 

La física cuántica muy pegada, por otro lado a la teoría de que la materia estaba compuesta por átomos y experimentos relacionados con los componentes de la electricidad llevaron al descubrimiento del electrón, después aparecieron diferentes modelos atómicos. En los años 30 del siglo XX se conocían el electrón, protón, neutrón y otras partículas. También se sabía que la luz se comporta a veces como partícula (fotón)

Poco a poco se fueron desarrollando teorías que iban explicando la composición del átomo y su comportamiento y llevaban a la predicción de nuevas partículas como el positrón (antipartícula del electrón) Además empezaron a construirse aceleradores de partículas en los cuales se hacían chocar partículas y observando los resultados se conseguían nuevas partículas.

En un inmenso trabajo en el que participaron muchos físicos y que se pudo dar por concluido en 1973 se puso, por fin orden en el mundo de las partículas elementales que forman la materia y que se conoce como modelo estándar.

En un primer momento se desarrollo la electrodinámica cuántica que unía la relatividad especial de Einstein con el electromagnetismo y que explicaba cómo se mueven los electrones alrededor del núcleo atómico. Posteriormente a esta teoría se le añadieron las interacciones responsables de la radiación de algunos átomos, dando lugar a la teoría electrodébil. Entender el núcleo atómico llevó más tiempo ya que hubo que entender primero que tanto el protón como el neutrón están compuestos por quarks y que están ligados por lo que se conoce como la fuerza fuerte. Cuando esto se entendió el modelo estándar que explica las partículas elementales estaba concluido.

A grandes rasgos esto es lo que se cuenta en este libro, a mi me ha parecido muy clarificador y , aunque aparecen fórmulas muy complicadas, no es difícil de entender.

El libro está escrito en el año 2000 y acaba con los retos que tiene planteados los físicos para este siglo XXI, de momento la física no ha conseguido nuevas teorías que expliquen todo aquello que las teorías existentes son incapaces de hacer, mas bien parece que ahora la física se encuentra en un callejón sin salida.