XIII. CONCLUSI�N

HEMOS revisado, brevemente, la obra de muchos en la b�squeda de lo elemental. Esta empresa cient�fica ha resultado en un entendimiento detallado de la estructura de la materia en niveles increiblemente peque�os. Curiosamente, la informaci�n obtenida ha permitido, asimismo, comprender la f�sica de los sistemas m�s grandes que conocemos, como las de las estrellas, las galaxias e incluso el origen del Universo. La ciencia misma se ha modificado, borrando las fronteras entre la f�sica, la qu�mica y, en algunos aspectos, la biolog�a. Las implicaciones tecnol�gicas correspondientes tambi�n han cambiado radicalmente el modo de vida del ser humano, para bien... o para mal.

Desde la hip�tesis at�mica de los griegos, en tres ocasiones el ser humano crey� haber alcanzado el anhelado nivel de lo verdaderamente elemental e indivisible. Primero, los �tomos, luego los componentes del n�cleo y, recientemente, los cuarks y los leptones. En cada paso una relaci�n entre los constituyentes m�s b�sicos del momento permiti� inferir la existencia de bloques m�s elementales y, aparentemente, menores en n�mero. La motivaci�n misma de todo esto es s�lo la intuici�n de que cada estructura tiene una infraestructura que es m�s simple que las anteriores. Esta tendencia a la simplificaci�n, tambi�n aplicada a la idea de fuerza, es un concepto meramente est�tico y representa el punto de contacto m�s extraordinario entre la ciencia y el arte.

Como se ha visto, en la actualidad el n�mero de part�culas verdaderamente elementales est� rebasando el límite de lo simple. Hay evidencias experimentales, directas o indirectas, de cinco sabores y tres colores de cuarks, cinco leptones, el fot�n, ocho gluones y tres bosones intermedios. Adem�s, se tiene la seguridad de la existencia de un sabor m�s de cuark, un neutrino, y un campo de Higgs. Contando las antipart�culas correspondientes, el n�mero supera las sesenta part�culas.

El futuro inmediato, naturalmente, se enfoca a la b�squeda de las part�culas predichas por la teor�a actual. El nuevo sabor de cuark, aparentemente, s�lo requiere aumentar la energ�a de los aceleradores. En el caso del neutrino t  se tratar�a de un problema de estad�stica, es decir, hace falta desarrollar haces intensos de leptones t. El panorama de la part�cula de Higgs es menos claro pues no existe una predicci�n clara sobre su masa, aunque se cree que no deber�a rebasar por mucho los l�mites actuales de energ�a. �Qu� sigue despu�s?

Los primeros indicios de una nueva s�ntesis han empezado a aparecer. Hemos visto surgir ciertas simetr�as interesantes entre leptones y cuarks. Primero, los leptones aparecen por parejas de part�culas cargadas y sus correspondientes neutrinos. Por otra parte, parece haber tantos sabores de cuark como leptones. M�s a�n, cuando se toman en cuenta las masas de las part�culas (exceptuando a los neutrinos) ellas permiten arreglar a los leptones y a los cuarks por generaciones. La primera generaci�n (la m�s ligera) tiene al electr�n y su neutrino por una parte y a la pareja de cuarks u y d por la otra. La segunda generaci�n, con masas cientos de veces superiores, contiene al muon con su neutrino y a los cuarks s y c. A la tercera generaci�n, con masas un orden de magnitud mayores que las de la segunda generaci�n, pertenecen el lept�n t con su neutrino y los cuarks b y t.

El arreglo de masas de las diversas generaciones podr�a estar sugiriendo un nuevo espectro de resonancias, es decir, una subestructura, ahora com�n a cuarks y leptones. Los primeros esfuerzos te�ricos en esta l�nea han dado resultados interesantes, aunque modestos. Uno de los modelos, propuesto en 1979 por Haim Harari, del Instituto Weizmann de Israel, postula la existencia de s�lo dos nuevas part�culas verdaderamente elementales denominadas rishons (del hebrero rishon que significa primero o primario)¹⁸ la T (carga -1/3) y la V (neutra). Asoci�ndoles color y tomando en cuenta sus antipart�culas, Harari puede explicar f�cilmente la primera generaci�n de leptones y cuarks como combinaciones de rishons. Sin embargo, hasta ahora, falla cuando predice las generaciones superiores.

En lo que se refiere a las fuerzas de la naturaleza, la tendencia es hacia una gran unificaci�n (GUT, del ingl�s grand unified theory) entre el campo electrod�bil y el campo fuerte. De existir tal unificaci�n, la teor�a predice ciertos observables experimentales interesantes. Uno de ellos es el decaimiento del prot�n, que hasta ahora hab�a sido considerado como un ente estable. Otra predicci�n es la existencia de monopolos magn�ticos, es decir, part�culas con carga magn�tica.¹⁹ Adem�s de estas metas, a m�s largo plazo existe el proyecto �ltimo de una teor�a de todo (TOE, de theory of everything) que integre tambi�n al campo gravitacional.

Si el cuark tiene una subestructura, �sta a�n no se hace aparente en los experimentos de dispersi�n a las energ�as m�s altas alcanzadas hasta ahora (mil GeV, es decir 1 Tera eV, o TeV). Por otra parte, as� como la comprobaci�n experimental de la unificaci�n electrod�bil ocurre v�a bosones intermedios cuya masa implic� experimentos a energ�as cercanas a 100 GeV, la pr�xima unificaci�n (GUT) deber�a ser mediada por part�culas con masas muchos �rdenes de magnitud mayores a lo alcanzado hasta ahora. Es decir, la nueva f�sica requerir� de un esfuerzo enorme en cuanto a la tecnolog�a de aceleradores. �Qu� tan factible es esto?

La energ�a de los aceleradores ha aumentado enormemente en los �ltimos a�os con m�quinas que ya son de las dimensiones de ciudades enteras. Por lo mismo, el progreso tiene límites evidentes. El costo de esos equipos ha llegado a un punto en el que s�lo las grandes superpotencias o consorcios de pa�ses europeos son capaces de financiar proyectos mayores. Una �ltima limitaci�n ser�a, naturalmente, las dimensiones terrestres. Sin embargo, esto no significa el fin de la f�sica de part�culas sino un simple cambio de filosof�a asociado a un retorno a las observaciones en rayos c�smicos para los cuales no existe un límite energ�tico conocido.

En la cruzada por lo fundamental el ser humano ha tenido que abandonar una serie de principios basados en la observaci�n de lo macrosc�pico. Tal es el caso de las diferencias entre materia y energ�a, espacio y tiempo, conceptos que a�n forman parte de nuestra educaci�n primaria. Otro ejemplo es el del determinismo, las part�culas y las ondas se confunden y el mundo microsc�pico nos ha ense�ado que lo �nico que podemos predecir con precisi�n es la probabilidad de que algo ocurra... �Desistiremos alg�n d�a de preguntarnos de qu� estamos hechos?