¿Qué es la física de partículas?
La física de partículas es el estudio de partículas fundamentales y las fuerzas que las guían. Debido a que muchas de las partículas fundamentales solo aparecen durante colisiones relativistas en aceleradores de partículas, denominadas coloquialmente "destructores de átomos", la física de partículas también se conoce como "física de alta energía". Los físicos han estado golpeando partículas a velocidades extremas desde 1929.
La mejor imagen de la física de partículas que tenemos hoy se llama el Modelo Estándar, desarrollado minuciosamente en la década de 1970. Fue una reacción al "zoológico de partículas", una gran proliferación de partículas fundamentales inusuales descubiertas durante los experimentos de física de alta energía en los años cincuenta y sesenta. El recuento final de partículas terminó en torno a 31, incluidos 24 fermiones (quarks, electrones, neutrinos y sus antipartículas), 6 bosones (uno de los cuales, el gravitón, aún no se ha observado) y una esquiva partícula responsable de la propiedad de la masa misma, que aún no se ha observado, el bosón de Higgs. Básicamente, los fermiones forman la materia y los bosones median las interacciones entre la materia. La luz que proviene de la pantalla de su computadora está compuesta de fotones que son bosones. Están interactuando con los fermiones que forman su globo ocular.
La mayor parte de la materia que nos rodea se compone de unas pocas partículas fundamentales: quarks arriba, quarks abajo y electrones. También hay 50 billones de neutrinos de baja masa que fluyen a través de nuestros cuerpos cada segundo, pasando por toda la Tierra casi como si ni siquiera estuviera allí. Los neutrinos, cuyo nombre significa "pequeña partícula neutra", son tan esquivos que ni siquiera se sabía que tenían una masa hasta 1998. Una de las áreas más nuevas de la astronomía se conoce como astronomía de neutrinos, por la cual el flujo de neutrinos del Sol y las supernovas se observan utilizando enormes detectores.
Aunque solo unas pocas partículas en el zoológico de partículas componen la materia con la que estamos familiarizados, la física de partículas nos brinda una gran comprensión de la estructura de la realidad al mostrarnos las variantes menos comunes y cómo encajan en una familia unificada. Se puede decir que la física de partículas es responsable de la existencia de energía nuclear, medicina nuclear y bombas nucleares. La física de partículas se considera una de las áreas más respetadas de la ciencia porque termina produciendo ideas que son útiles para otras áreas, como las matemáticas.