Ilustración de un magnetar, un tipo de estrella de neutrones
Illustration: Nanda Rea y JEff Michaud (Kanijoman / Flickr)

¬ŅQu√© fuerza es la que mantiene unida la materia? ¬ŅQu√© impide que las part√≠culas subat√≥micas que forman los √°tomos se desintegren? La respuesta a esta pregunta se conoce desde hace tiempo, pero solo ahora se ha podido medir por primera vez, y es una fuerza tan apabullante que resulta dif√≠cil de creer.

Para empezar hay que definir qu√© fuerza es esa de la que hablamos arriba. El modelo est√°ndar de la f√≠sica reconoce cuatro grandes fuerzas en la naturaleza: la nuclear fuerte, la n√ļclear d√©bil, la electromagnetica y la gravitatoria. Estas cuatro fuerzas definen c√≥mo interacciona la materia entre s√≠. En el caso de las part√≠culas subat√≥micas que mantienen unidos a los √°tomos incluso en contra de la propia polaridad de sus part√≠culas, la que interviene es la nuclear fuerte.

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Científicos del Acelerador Nacional Thomas Jefferson dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos han ideado y puesto a prueba un ingenioso método para medir cómo se distribuye la presión en el interior de un protón (una partícula formada a su vez por la unión estable de tres quarks).

La estructura interna de un prot√≥n sigue siendo un misterio en muchos aspectos. De hecho, hasta hace bien poco se pensaba que era una part√≠cula elemental, no la uni√≥n de varias m√°s peque√Īas. Los experimentos llevados a cabo en el Thomas Jefferson han permitido atisbar por primera vez las fuerzas que interact√ļan para mantener estables estas part√≠culas. Despu√©s de bombardear con electrones los quarks del prot√≥n, los investigadores han constatado que la presi√≥n a la que est√°n sometidas estas part√≠culas subat√≥micas es 10 veces superior al lugar del universo en el que se han registrado las mayores presiones: el misterioso coraz√≥n de una estrella de neutrones.

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Representación artística del protón, con sus tres quarks
Illustration: Laboratorio Nacional Thomas Jefferson

Las fuerzas que operan en el interior del protón son de 10^35 pascales o lo que es lo mismo, un 1 seguido de 35 ceros. La propia naturaleza de la fuerza nuclear fuerte limita su interacción a escala subatómica. Esa es la razón por la que la inimaginable presión de los protones no se extiende al exterior ni se ha podido medir hasta ahora. Lo importante del experimento es que nos dota de una nueva técnica para estudiar la interacción de los quark y hacer nuevos descubrimientos en campos como la física cuántica o aplicaciones como la producción de energía. [Nature vía Science Alert]