¿Qué fuerza es la que mantiene unida la materia? ¿Qué impide que las partículas subatómicas que forman los átomos se desintegren? La respuesta a esta pregunta se conoce desde hace tiempo, pero solo ahora se ha podido medir por primera vez, y es una fuerza tan apabullante que resulta difícil de creer.
Para empezar hay que definir qué fuerza es esa de la que hablamos arriba. El modelo estándar de la física reconoce cuatro grandes fuerzas en la naturaleza: la nuclear fuerte, la núclear débil, la electromagnetica y la gravitatoria. Estas cuatro fuerzas definen cómo interacciona la materia entre sí. En el caso de las partículas subatómicas que mantienen unidos a los átomos incluso en contra de la propia polaridad de sus partículas, la que interviene es la nuclear fuerte.
Científicos del Acelerador Nacional Thomas Jefferson dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos han ideado y puesto a prueba un ingenioso método para medir cómo se distribuye la presión en el interior de un protón (una partícula formada a su vez por la unión estable de tres quarks).
La estructura interna de un protón sigue siendo un misterio en muchos aspectos. De hecho, hasta hace bien poco se pensaba que era una partícula elemental, no la unión de varias más pequeñas. Los experimentos llevados a cabo en el Thomas Jefferson han permitido atisbar por primera vez las fuerzas que interactúan para mantener estables estas partículas. Después de bombardear con electrones los quarks del protón, los investigadores han constatado que la presión a la que están sometidas estas partículas subatómicas es 10 veces superior al lugar del universo en el que se han registrado las mayores presiones: el misterioso corazón de una estrella de neutrones.
Las fuerzas que operan en el interior del protón son de 10^35 pascales o lo que es lo mismo, un 1 seguido de 35 ceros. La propia naturaleza de la fuerza nuclear fuerte limita su interacción a escala subatómica. Esa es la razón por la que la inimaginable presión de los protones no se extiende al exterior ni se ha podido medir hasta ahora. Lo importante del experimento es que nos dota de una nueva técnica para estudiar la interacción de los quark y hacer nuevos descubrimientos en campos como la física cuántica o aplicaciones como la producción de energía.