Hasta hace poco menos de un siglo, la física de las partículas era bastante más “simple” y las únicas partículas elementales conocidas eran el electrón, el protón, el neutrón y el neutrino. Con el tiempo, la cosa se fue complicando al descubrirse que dentro del núcleo atómico había otras muchas partículas, a las que se asignaron nombres tan peculiares como muones, tauones o kaones, entre otros.

El creciente número de partículas que se iban descubriendo provocó un caos teórico hasta que en 1964 el físico estadounidense Murray Gell-Mann puso orden entre tanta confusión con su teoría sobre la estructura de la materia.

Según la misma, la gran mayoría de esas nuevas partículas consideradas elementales –es decir, no formadas por nada más– estaban en realidad compuestas por unos elementos aún más pequeños y fundamentales, que bautizó con el nombre de 'quarks', una palabra que extrajo de la frase “tres quarks para Muster Mark” que, como juego de palabras, aparecía en la obra 'Finnegans Wake' de James Joyce.

La teoría de Murray fue asumida por la comunidad científica y, hoy en día, se sostiene que los quarks son las partículas más pequeñas que el hombre ha podido identificar y que, junto con los leptones y los neutrinos, forman los constituyentes elementales de toda la materia visible.

CINCO QUARKS LIGADOS

Aclarado ya qué son los quarks, podemos explicar qué son los pentaquarks. Según explica Juan Saborido, responsable del Grupo de la Universidad de Santiago de Compostela que ha participado en este descubrimiento, “un pentaquark es una estructura formada por cinco quarks ligados”.

Aunque Murray Gell-Mann también pronosticó su existencia, hasta ahora nadie había podido observarlos ni tampoco aportar evidencias concluyentes sobre su existencia.

“Hasta hace unos pocos años, no se habían podido ver partículas que estuviesen formadas por más de dos o tres quarks –continúa Saborido–. Hace un año se vio una que tenía cuatro y ahora se ha visto esta, con cinco. Esto, sin ser un descubrimiento estrictamente fundamental o que vaya a aportar nuevas pistas sobre nuevas teorías, sí es muy importante para entender cómo se ligan, es decir, cuál es la naturaleza de la interacción de los quarks entre sí para formar la materia ordinaria”.

LA PARTICIPACIÓN ESPAÑOLA

Además de la Universidad de Santiago de Compostela, en el experimento que ha servido para observar los pentaquarks han participado otros tres centros españoles: la Universidad de Barcelona (UB), la Universidad Ramón Llull (URL) y el Instituto de Física Corpuscular.

Según explica Juan Saborido, la contribución a este hallazgo de los equipos españoles ha sido doble. “Por un lado, hemos contribuido a construir los detectores de partículas que están en el CERN, en Ginebra, un complejo experimental de muchos millones de euros y muy grande, y, por otro, hemos participado en el análisis computerizado de los datos y los resultados procedentes de las señales electrónicas que se registran y se graban en discos de ordenadores y en cintas, y que nos llegan a través de Internet desde el CERN”.

La segunda parte de esa contribución es muy compleja, según añade el científico. “Ese análisis no es una cosa simple. Los programas para análisis de los datos tienen en ocasiones centenares de miles de líneas, en lenguajes informáticos, que tenemos que escribir y con los que tenemos que realizar distintas operaciones, en centros de supercomputación o de computación que trabajan coordinadamente. Por eso, el análisis de la desintegración hipotética de partículas puede llevarnos meses o incluso años”.

¿Y AHORA QUÉ?

Uno no puede dejar de preguntarse si descubrimientos como este sirven para algo cotidiano, es decir, si tienen implicaciones prácticas. Cuando le planteamos la pregunta, Saborido contesta que “para el día a día, es decir, para ahora mismo, la respuesta es no”.

“Sin embargo", añade de inmediato, "un descubrimiento como este podría permitir nuevas vías para un mejor entendimiento de las fuerzas que operan a nivel subatómico. Y un mejor entendimiento de esas fuerzas podría suponer en el futuro, quién sabe, avances tecnológicos insospechados ahora mismo. Precisamente esa es una característica de la investigación fundamental. Cuando uno estudia la naturaleza es muy difícil predecir la aplicación práctica de esa cosa ahora mismo, pero en el futuro puede haberla, claro”.

Saborido aclara que este descubrimiento es tan solo el principio de otros muchos. “El objetivo de nuestro experimento es múltiple y no solo encontrar el pentaquark. ¿Cuál es ahora el camino? Entender a nivel más profundo las fuerzas de la naturaleza y, en particular en nuestro experimento, por qué la materia y la antimateria, siendo tan similares, son tan distintas”.

“Nuestro objetivo es buscar cosas que nunca hayan sido vistas y que nos ayuden a comprender la naturaleza a nivel fundamental, es decir, las fuerzas que operan a nivel subatómico, para así poder mejorar esa teoría que se conoce como el Modelo Estándar de la Física de Partículas. Que funciona bien, pero que sabemos que se puede mejorar. Y en ello estamos”, concluye.