La partícula divina (9 page)

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Authors: Dick Teresi Leon M. Lederman

Tags: #Divulgación científica

BOOK: La partícula divina
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LEDERMAN: ¿Cómo llegó a la idea de la
indivisibilidad de los átomos
?

DEMÓCRITO: En mi cabeza. Imagínese un cuchillo de bronce pulido. Le pedimos a nuestro sirviente que se pase el día entero afilando el borde hasta que pueda cortar una brizna de hierba cogida por la otra punta. Satisfecho por fin, me pongo manos a la obra. Cojo un trozo de queso…

LEDERMAN: ¿Feta?

DEMÓCRITO: Por supuesto. Lo parto en dos con el cuchillo. Y así una y otra vez, hasta que me quede una pizca tan pequeña que no pueda cogerla. Entonces pienso que si yo mismo fuera mucho más pequeño, la pizca me parecería mucho mayor y podría cogerla, y con el cuchillo mejor afilado todavía, podría partirla y partirla. Y entonces tengo que reducirme a mí mismo otra vez mentalmente, al tamaño de un grano en la nariz de una hormiga. Sigo partiendo el queso. Si el proceso se repite lo suficiente, ¿sabe cuál sería el resultado?

LEDERMAN: Claro, un
feta-compli
.

DEMÓCRITO [gruñe]: Hasta el Filósofo que Ríe se queda sin palabras ante un chiste horrible. Si puedo continuar… Acabaré por llegar a un trozo de pasta tan duro que no se podrá cortarlo nunca, aun cuando hubiera tantos sirvientes como para afilar el cuchillo durante cien años. Creo que, por necesidad, el objeto más pequeño no puede partirse. Es inconcebible que podamos seguir partiendo para siempre, como dicen algunos a los que llaman doctos filósofos. Ahora tenemos el objeto último que no cabe partir, el atomos.

LEDERMAN: ¿Y usted planteó esa idea en la Grecia del siglo V a.C.?

DEMÓCRITO: Sí, ¿por qué? ¿Son tan diferentes vuestras ideas hoy?

LEDERMAN: Bueno, la verdad es que son casi las mismas. Lo que pasa es que odiamos que usted lo haya publicado antes.

DEMÓCRITO: Pero lo que los científicos llamáis átomo no es lo que yo tenía en mente.

LEDERMAN: Ah, eso es culpa de algunos químicos del siglo XIX. No, nadie cree hoy que los átomos de la tabla periódica de los elementos —el hidrógeno, el oxígeno, el carbón, etcétera— sean objetos indivisibles. Esos tíos corrieron demasiado. Creyeron que habían encontrado los átomos en que usted pensaba. Pero faltaban todavía muchos cortes de cuchillo antes del queso último.

DEMÓCRITO: ¿Y hoy ya lo habéis encontrado?

LEDERMAN:
Los
habéis encontrado. Hay más de uno.

DEMÓCRITO: Sí, claro. Leucipo y yo creíamos que había muchos.

LEDERMAN: Pensaba que Leucipo no existió en realidad.

DEMÓCRITO: Dígaselo a la señora de Leucipo. ¡Ah, ya sé que algunos eruditos piensan que era un personaje ficticio! Pero era tan real como el Macintosh este o como se llame [da un golpe en la parte de arriba del ordenador], sea lo que sea. Leucipo era de Mileto, como Tales y los demás. Y elaboramos juntos nuestra teoría atómica, así que cuesta recordar a quién se le ocurrió qué. Sólo porque era unos pocos años mayor, dicen que fue mi maestro.

LEDERMAN: Pero fue usted quien insistió en que había muchos átomos.

DEMÓCRITO: Sí, de eso sí me acuerdo. Hay un número infinito de unidades indivisibles. Difieren en tamaño y forma, pero aparte de eso no tienen ninguna otra propiedad real que no sea la solidez, que no sea la impenetrabilidad.

LEDERMAN: Tienen forma pero por lo demás carecen de estructura.

DEMÓCRITO: Sí, es una buena manera de expresarlo.

LEDERMAN: Así que, en su modelo estándar, por así llamarlo, ¿cómo relaciona usted las cualidades de los átomos con las de las cosas que forman?

DEMÓCRITO: Bueno, no es tan específico. Concluimos que las cosas dulces, por ejemplo, estaban hechas de átomos lisos y las amargas de átomos cortantes. Lo sabemos porque hieren la lengua. Los líquidos están compuestos por átomos redondos y los átomos metálicos tienen pequeños rizos que los mantienen juntos. Por eso son los metales tan duros. El fuego lo componen pequeños átomos esféricos, y lo mismo el alma del hombre. Como Parménides y Empédocles teorizaron, no puede nacer ni destruirse nada que sea real. Los objetos que vemos alrededor cambian constantemente, pero eso es porque están hechos de átomos, que pueden ensamblarse y desensamblarse.

LEDERMAN: ¿Cómo ocurre ese ensamblarse y desensamblarse?

DEMÓCRITO: Los átomos están en constante movimiento. A veces, cuando tienen formas que encajan, se combinan, y así se crean objetos lo suficientemente grandes para que los podamos ver: los árboles, el agua, las
dolmades
. Ese movimiento constante puede hacer también que los átomos se separen y engendrar el cambio aparente de la materia que vemos a nuestro alrededor.

LEDERMAN: Pero ¿no se crea materia nueva ni se destruye en términos atómicos?

DEMÓCRITO: No. Es una ilusión.

LEDERMAN: Si toda sustancia se crea a partir de estos átomos esencialmente desprovistos de características, ¿por qué son tan diferentes los objetos? ¿Por qué las rocas son duras, por ejemplo, y las ovejas blandas?

DEMÓCRITO: Es fácil. Dentro de las cosas duras hay menos espacio vacío. Los átomos están densamente empaquetados. En las cosas blandas hay más espacio.

LEDERMAN: Así que los griegos aceptabais el concepto de espacio. El vacío.

DEMÓCRITO: Sin duda. Mi compañero Leucipo y yo inventamos el átomo. Por lo tanto, necesitábamos algún sitio donde ponerlo. Leucipo se lió del todo (y emborrachó un poco) tratando de definir el espacio vacío en el que pudiéramos poner nuestros átomos. Si está vacío, no es nada, y ¿cómo puede definirse nada? Parménides tenía una prueba acorazada de que el espacio vacío no puede existir. Al final decidimos que su prueba no existía. [
Se ríe entre dientes
] Menudo problema. Hártate de vino de retsina. Durante la época del aire-tierra-fuego-agua, se consideró que el vacío era la quinta esencia (quintaesencial es vuestra palabra). Fue para nosotros un verdadero problema. Los modernos, ¿aceptáis el vacío sin rechistar?

LEDERMAN: No hay más remedio. Nada funciona sin, bueno, la nada. Pero incluso hoy en día es un concepto difícil y complejo. Sin embargo, como usted nos recordó, nuestra «nada», el vacío, siempre está lleno de conceptos teóricos: el éter, la radiación, un mar de energía negativa, el Higgs. Como un cuarto trastero. No sé qué haríamos sin él.

DEMÓCRITO: Puede imaginarse lo difícil que era en el 420 a.C. explicar el vacío. Parménides había negado la realidad del espacio vacío. Leucipo fue el primero que dijo que no podría haber movimiento sin un vacío, luego el vacío había de existir. Pero Empédocles sacó un inteligente truco que engañó a la gente por un tiempo. Dijo que el movimiento podía tener lugar sin espacio vacío. Fijaos en un pez que nada por el océano, dijo. La cabeza aparta el agua, y ésta se mueve de forma instantánea al espacio que deja en la cola el pez en movimiento. Los dos, el pez y el agua, están siempre en contacto. Olvídense del espacio vacío.

LEDERMAN: ¿Y la gente se tragó ese argumento?

DEMÓCRITO: Empédocles era un hombre brillante, y ya antes había demolido eficazmente argumentos a favor del vacío. Los pitagóricos, por ejemplo —contemporáneos de Empédocles—, aceptaban el vacío por la razón obvia de que las unidades han de estar separadas.

LEDERMAN: ¿No eran esos los filósofos que se negaban a comer judías?

DEMÓCRITO: Sí, y en la época que sea no es tan mala idea. Otras creencias suyas eran banales, como que uno no debía sentarse encima de un celemín o estar sobre los recortes de las uñas de sus propios pies. Pero además hicieron en matemáticas y en geometría algunas cosas interesantes, como usted bien sabe. En el asunto del vacío, sin embargo, Empédocles se la tuvo con ellos porque decían que el vacío está relleno de aire. Para destruir su argumento le bastó con mostrar que el aire era corpóreo.

LEDERMAN: Entonces, ¿cómo llegó usted a aceptar el vacío? Usted respetaba el pensamiento de Empédocles, ¿no?

DEMÓCRITO: En efecto, y este punto me tuvo frustrado mucho tiempo. El vacío me crea problemas. ¿Cómo lo describo? Si de verdad no es nada, entonces ¿cómo puede existir? Mis manos están tocando su escritorio. Yendo hacia él, mis palmas han sentido el suave roce del aire que, entre mí y su superficie, rellena el vacío. Pero el aire no puede ser el vacío mismo, como Empédocles puntualizó tan hábilmente. ¿Cómo puedo imaginar mis átomos si no puedo sentir el vacío en el que han de moverse? Y, sin embargo, si quiero explicar el mundo de alguna forma con los átomos, he de definir en primer lugar algo que, al carecer de propiedades, parece tan indefinible.

LEDERMAN: Así que, ¿qué hizo usted?

DEMÓCRITO [
riéndose
]: Decidí no preocuparme. Dejé el problema en el vacío.

LEDERMAN: ¡Oi Vay!

DEMÓCRITO: Πeρδου. [Perdón.] Hablando en serio, resolví el problema con mi cuchillo.

LEDERMAN: ¿Ese imaginario que parte el queso en átomos?

DEMÓCRITO: No, uno de verdad, con el que se parte, digamos, una manzana de verdad. La hoja tiene que encontrar espacios vacíos por donde pueda penetrar.

LEDERMAN: ¿Y si la manzana está compuesta de átomos sólidos, empaquetados sin que quede un hueco?

DEMÓCRITO: Entonces sería impenetrable, porque los átomos son impenetrables. No, toda la materia que vemos y palpamos se puede partir si se tiene una hoja lo bastante afilada. Luego el vacío existe. Pero casi siempre me decía a mí mismo por aquel entonces, y aún lo creo, que uno no debe quedarse estancado para siempre por culpa de los impasses lógicos. Tiramos adelante, continuamos como si se pudiera aceptar la nada. Si vamos a seguir buscando la clave del funcionamiento de todas las cosas, este ejercicio será importante para nosotros. Debemos prepararnos a correr el riesgo de caer mientras tomamos nuestro camino por el filo de la navaja de la lógica. Supongo que a vosotros, los experimentadores modernos, os chocará esta actitud. Tenéis la necesidad de probar todos y cada uno de los puntos para progresar.

LEDERMAN: No, su punto de vista es muy moderno. Nosotros hacemos lo mismo. Damos cosas por sentado, o nunca iríamos a parte alguna. A veces hasta le prestamos atención a lo que dicen los teóricos. Y se nos conoce por haberles dado la espalda a quebraderos de cabeza que dejamos para los físicos del futuro.

DEMÓCRITO: Ya empieza a tener sentido lo que dice usted.

LEDERMAN: Así que, en resumidas cuentas, su universo es muy simple.

DEMÓCRITO: Aparte de átomos y espacio vacío, nada existe; lo demás es opinión.

LEDERMAN: Si usted lo ha resuelto todo, ¿por qué está aquí, a finales del siglo XX?

DEMÓCRITO: Como dije, llevo esperando siglos ver cuándo coinciden, si es que llega a suceder, las opiniones del hombre con la realidad. Sé que mis paisanos rechazaron el
á-tomo
, la partícula última. Colijo que en 1993 la gente no sólo lo acepta, sino que cree que han dado con él.

LEDERMAN: Sí y no. Creemos que hay una partícula última, pero no, en absoluto, como usted dijo.

DEMÓCRITO: ¿Cómo entonces?

LEDERMAN: Para empezar, si bien usted cree que el
á-tomo
es el ladrillo esencial, en realidad cree que hay muchos tipos de
á-tomos
; los
á-tomos
de los metales tienen rizos; los
á-tomos
lisos forman el azúcar y otras cosas dulces; los
á-tomos
cortantes constituyen los limones, las sustancias ácidas. Etcétera.

DEMÓCRITO: ¿Y adónde va a parar usted?

LEDERMAN: A que es demasiado complicado. Nuestro
á-tomo
es mucho más simple. En su modelo habría una variedad excesiva de
á-tomos
. Lo mismo podría haber tenido uno para cada tipo de sustancia. Nuestra esperanza es hallar un solo «
á-tomo
».

DEMÓCRITO: Admiro ese ansia de simplicidad, pero ¿cómo podría funcionar un modelo así? ¿Cómo sacáis la variedad de un solo
á-tomo
y qué es ese
á-tomo
?

LEDERMAN: En este momento tenemos un número pequeño de
á-tomos
. A un tipo de
á-tomo
lo llamamos «quark» y a otro «leptón»; reconocemos seis formas de cada tipo.

DEMÓCRITO: ¿En qué se parecen a mi
á-tomo
?

LEDERMAN: Son indivisibles, sólidos, carentes de estructura. Son invisibles. Son… pequeños.

DEMÓCRITO: ¿Cuán pequeños?

LEDERMAN: Creemos que el quark es puntual. No tiene dimensiones y, al contrario que su
á-tomo
, no tiene, por lo tanto, forma.

DEMÓCRITO: ¿Sin dimensiones? ¿Y sin embargo existe, y es sólido?

LEDERMAN: Creemos que es un punto matemático, así que la cuestión de su solidez es discutible. La solidez aparente de la materia depende de los detalles de la manera en que se combinan los quarks unos con otros y con los leptones.

DEMÓCRITO: Cuesta pensar en eso. Pero déme tiempo. Entiendo el problema teórico al que os enfrentáis aquí. Creo que puedo aceptar el quark, esa sustancia sin dimensiones. Sin embargo, ¿cómo podéis explicar la variedad del mundo que nos rodea —los árboles, los gansos y los Macintosh— con tan pocas partículas?

LEDERMAN: Los quarks y los leptones se combinan para formar cualquier otra cosa que haya en el universo. Y tenemos seis de cada. Podemos hacer millones y millones de cosas con sólo dos quarks y un leptón. Por un tiempo pensamos que eso era todo lo que necesitábamos. Pero la naturaleza quiere más.

DEMÓCRITO: Estoy de acuerdo en que tener doce partículas es más simple que mis numerosos
á-tomos
, pero doce no deja de ser un número grande.

LEDERMAN: Los seis tipos de quarks quizá sean manifestaciones diferentes de una misma cosa. Decimos que hay seis «sabores» de quarks. Gracias a esto podemos combinar los distintos quarks para construir todas las formas de materia. Pero no hace falta que haya un sabor de quark distinto para cada tipo de objeto del universo —uno para el fuego, uno para el oxígeno, uno para el plomo—, lo que sí es necesario en su modelo.

DEMÓCRITO: ¿Cómo se combinan esos quarks?

LEDERMAN: Hay una interacción fuerte entre los quarks, un tipo de fuerza muy curioso que se comporta de manera muy diferente que las fuerzas eléctricas, que también participan.

DEMÓCRITO: Sí, conozco el negocio de la electricidad. Tuve una breve charla con ese tal Faraday en el siglo XIX.

LEDERMAN: Un científico brillante.

DEMÓCRITO: Quizás, pero sus matemáticas eran horribles. No habría hecho nada en Egipto, donde yo estudié. Pero me estoy saliendo del tema. Usted habla de una interacción fuerte. ¿Se refiere a esa fuerza gravitatoria de la que he oído hablar?

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