Entre efímeras partículas y horizontes lunares
Nuevos anuncios y descubrimientos desde el CERN por estos días ameritan tinta. El CERN es el respetado laboratorio europeo para la investigación en física nuclear y de partículas, del cual Chile pasó a ser Estado Miembro Asociado el pasado 2 de abril. Esto significa que, desde ahora, Chile tiene derecho a estar representado en el consejo del CERN y sus comités financieros y de política científica. Este derecho no es meramente un beneficio simbólico. Es una gran responsabilidad que -a mi juicio- exige una visión presupuestaria de largo plazo en torno a las ciencias y la capacidad de estar a la altura de los grandes descubrimientos que hoy están ocurriendo.
Descubrimientos como un nuevo barión, una partícula hecha de tres quarks. Los quarks son partículas fundamentales que encontramos dentro de hadrones. Los protones dentro de nuestros átomos son un ejemplo de hadrón. Sabemos que existen seis tipos de quarks (up, down, charm, strange, top y bottom) que se combinan para formar distintos hadrones. Nuestros protones se componen de dos quarks tipo up y uno tipo down. La colaboración Large Hadron Collider beauty (o LHCb) del CERN reportó en la prestigiosa conferencia Rencontres de Moriond el día 16 de Marzo de 2026 el descubrimiento de un nuevo tipo de barión, hecho de dos quarks tipo charm y uno tipo down.
Esta nueva partícula compuesta de encantadores quarks es cerca de 4 veces más masiva que los protones de nuestros átomos. Esta partícula no es estable como nuestros protones; por el contrario, desaparece en una fracción ínfima de segundo, por lo que fue difícil detectarla. Si bien su tiempo de vida aún no se mide con exactitud, el hecho de que se transformara rápidamente a otras partículas que sí son estables permite reconstruirla y deducir sus propiedades.
Este descubrimiento se suma a otra efímera partícula compuesta, que poco a poco se está dejando ver. También en la misma conferencia de Moriond, ahora el experimento Compact Muon Solenoid (o CMS) del CERN refuerza una medición consistente con la corta unión entre un quark tipo top y un antitop (la antipartícula del top). Esta medición aporta a nuestro entendimiento del quark tipo top. El año pasado decía a mis alumnos en mi curso de física de partículas: el encontrar un estado ligado de quarks tipo top puede indicar nueva física, ya que sabemos que el top es la partícula fundamental más masiva conocida y posee una vida muy corta como para formar estados ligados o compuestos. Pero el experimento CMS indica que el estado ligado de un top y un antitop podría, en efecto, existir por un instante. Este estado llamado "toponio", de confirmarse, sería la partícula compuesta más masiva jamás observada.
El estudio de estas efímeras partículas importa e impacta, ya que nos permiten entender más a fondo la materia y la fuerza más poderosa de la naturaleza: la fuerza nuclear fuerte. Gracias a que existe esta intensa fuerza es que nuestros quarks están cohesionados dentro de protones y podemos existir. Gracias a ella es también que, en el corazón de las estrellas, es posible la fusión de protones que las hace brillar. Esa misma luz ilumina y da vida a nuestra Tierra, que podemos ver en esplendor en las recientes imágenes de la misión de la NASA Artemis II, lanzada con éxito coincidentemente el 2 de abril.
Esta misión marca el primer viaje humano a la Luna desde 1972. Y por cierto, a bordo de la nave Orión, viajan también seis chips desarrollados en el CERN, diseñados para medir la radiación dentro de la nave y así evaluar los riesgos de la exposición a la radiación en el espacio, tanto para los componentes electrónicos de la nave, como para los seres humanos a bordo. Esto reafirma que la misión del CERN de comprender la materia puede incluso ayudarnos a sobrevivir en nuevos horizontes, incluso más allá de la Tierra.