Científicos logran medir la enorme fuerza que mantiene unida a la materia

Un equipo de científicos del Acelerador Nacional Thomas Jefferson del Departamento de Energía, en EE.UU. logró medir la presión en el interior de un protón, una magnitud regida por la fuerza nuclear fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales del Universo, según un estudio publicado en la revista Nature.

De acuerdo al modelo estándar de la física, el marco teórico que usan los físicos para explicar cómo se comporta la materia, existen cuatro interacciones fundamentales en la naturaleza: la nuclear fuerte, la electromagnética, la nuclear débil y la gravitatoria. La fuerza nuclear fuerte mantiene unidos a protones y neutrones, en el núcleo de los átomos. Es decir, esta fuerza mantiene unidos los núcleos de los átomos.

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"Descubrimos una presión extremadamente alta dirigida hacia el exterior desde el centro del protón, y una muy inferior y más extendida dirigida hacia dentro, cerca de la periferia del protón", explicó Volker Burkert, coautor del estudio, en un comunicado.

La importancia de esta investigación es que se trata de la primera vez que se ha podido medir una propiedad de las partículas subatómicas.

Además, los científicos determinaron que los quarks, que forman los protones, están bajo una presión de inimaginable de 10^35 pascales; es decir, 10 veces a las del interior de una estrella de neutrones, donde no hay fricción ni resistencia eléctrica, pues es  un superconductor y superfluido.

"Estamos proporcionando una forma de visualizar la magnitud y la distribución de esta fuerza, lo que abre un camino completamente nuevo en la física nuclear y de partículas que podrá ser explorado en el futuro", agrega Burkert.

Para llegar a esta conclusión, lo investigadores usaron simulaciones por computadora, modelos teóricos y datos obtenidos en un acelerador de partículas Continuous Electron Beam Accelerator Facility del Laboratorio Jefferson, que es capaz de producir haces de electrones.

Los científicos dirigieron los electrones hacia el núcleo de los átomos para que interactúen con los quarks. Estos, al liberar fotones, brindaron información sobre el interior de los protones.

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