EPÍLOGO

La historia que acabamos de relatar es sin duda una historia de aventuras, aventuras del hombre y de su ciencia para entender cómo está hecha la materia. En esta historia se entrelazan todas las ramas de la física y muchas de la química. En el siglo XIX fueron cruciales la teoría cinética de los gases y el esclarecimiento de muchos fenómenos eléctricos y magnéticos; al inicio del presente siglo, el estudio del átomo nos condujo a un nuevo esquema físico, la mecánica cuántica, y desde los treintas la física nuclear hizo aparecer en escena dos nuevas fuerzas y todo un cúmulo de partículas elementales. Ello sigue siendo válido hoy: así, la física nuclear interviene todavía cuando se bombardean núcleos pesados con muones y surge la posibilidad de ver el cuark, libre en apariencia mientras no intente birlar su confinamiento; y la física de la materia condensada contribuye de manera radical, pues entre otras cosas el entender la superconductividad ha permitido experimentos como el de Cabrera —donde se perseguía a otra gran ilusión de la física moderna, el monopolo magnético— y ha sido indispensable para diseñar nuevos y más potentes aceleradores, como el Tevatrón de Fermilab o el más grande SSC que hoy se disputan tantos laboratorios norteamericanos. Y, por solo mencionar un campo a primera vista tan ajeno al estudio de la física de altas energías, es hoy clara la relación entre las transiciones de fase y la teoría de las partículas elementales. Con ello tal vez podamos entender en un futuro próximo cómo surgen las cuatro interacciones —la fuerte, la electromagnética, la débil y la gravitacional— de una sola fuerza, que podríamos llamar la fuerza ultra-unificadora. Quizá eso nos lleve a comprender la evolución del Universo después de la Gran Explosión.

Hoy, a finales de 1986, creemos que la materia está hecha de seis cuarks y seis leptones que interactúan por medio de esas cuatro fuerzas. Son estos cuarks y leptones los mejores candidatos que la física moderna puede ofrecer para reemplazar a los átomos de Demócrito. Aunque estos constituyentes básicos de la materia tienen todo tipo de características —masa, espín /2 y muchas otras propiedades físicas— hasta donde hemos averiguado son puntuales, sin estructura interna, en verdad elementales.

En cuanto a las fuerzas, la historia de la física desde Newton es la historia de la unificación de las fuerzas. Tal vez el logro mayor de Newton, expuesto magistralmente en el libro III de sus Principia Mathematica, haya sido identificar la fuerza que hace caer la manzana en la tierra con aquella que hace girar a ésta alrededor del Sol. Y, que duda cabe, la síntesis que Maxwell consiguió a mediados del diecinueve, al englobar en un sólo marco conceptual los fenómenos eléctricos y los magnéticos y unirlos con la óptica, es una de las grandes hazañas de la física.

En los últimos tiempos el progreso en la unificación ha sido espectacular. Los físicos, guiados por la teoría cuántica del campo y los conceptos de simetría, han logrado describir correctamente a las fuerzas como intercambio de los cuantos de varios campos, que son bosones con espín . Resalta entre todas estas teorías —las teorías de los campos de norma— la electrodinámica cuántica, cuyas predicciones no tienen parangón en la física. Ella ha servido de modelo, además, a la teoría cuántica de las interacciones fuertes, la cromodinámica cuántica, que nos permite entender por qué los cuarks parecen libres a cortas distancias a pesar de que sea imposible verlos libres. La teoría cuántica del electromagnetismo ha sido, también, donde se ha iniciado el camino hacia una mayor unificación de las fuerzas: hace menos de veinte años se generó la teoría electrodébil, que engloba a las fuerzas producidas por el intercambio de los fotones con aquellas que surgen al mediar los cuantos W⁺, W^- y Z, bosones intermedios pesados que acarrean la fuerza débil.

A diferencia de la teoría electrodébil, cuyas conclusiones han sido verificadas por el experimento, la gran teoría unificada —donde se unen las interacciones electromagnéticas y las nucleares, fuerte y débil— no ha sido establecida todavía. La más simple de ellas, la basada en el grupo SU(5), falló al predecir la vida media del protón. Hoy están en boga otras teorías, como las de las llamadas supercuerdas, que tal vez no perduren. Proliferan las especulaciones y se inventan nuevos conceptos día con día. Algunos perecerán y otros quedarán para formar parte de nuestra imagen física del mundo. Aquellos que sobrevivan serán los que pasen la dura prueba del experimento. Para ello parece indispensable construir aceleradores, como el SSC, más potentes que los actuales.

Con ellos, el sueño de Einstein tal vez se haga realidad. Por ello, los físicos continúan buscando...