Quarks i electrons

D'una entrevista amb Alberto Sicília publicada per "El Guaita" el 04.07.2012:

"La matèria està formada per àtoms. Un àtom és com un sistema solar en miniatura: té un gran nucli central (compost per protons i neutrons) i al seu voltant giren els electrons. Els protons i els neutrons estan formats d’unes partícules més petites que es diuen quarks. Hi ha 6 tipus de quarks i van ser batejats amb noms una mica estranys: el quark “dalt” o "amunt" (u de up), el quark “baix” o "avall" (d de down), el quark “encant” (c de charm), el quark “estrany” (s de strange), el quark “cim” (t de top) i el quark “fons” (b de bottom). Un protó està format per dos quarks “u” i un quark “d”. Un neutró està format per un quark “u” i dos quarks “d”. Al contrari que els protons i els neutrons, els electrons són partícules elementals, és a dir, no es poden dividir més.

El problema és que no comprenem per què aquestes partícules tenen masses tan diferents. Per exemple, un quark “cim” pesa 350.000 vegades més que un electró. Perquè us feu una idea del que significa aquest número: és la mateixa diferència de pes que hi ha entre una sardina i una balena.

El 1964, el físic anglès Peter Higgs, al costat d’altres col·legues, va proposar la següent solució: tot l’espai està farcit d’un camp (que no podem veure) però que interacciona amb les partícules fonamentals. L’electró interactua molt poquet amb aquest camp i per això té una massa tan petita. El quark “cim” interacciona molt fortament amb el camp i per això té una massa molt més gran. Per comprendre això, tornem a l’analogia de la sardina i la balena. La sardina neda molt ràpidament perquè és petita i té poca aigua al voltant. La balena és molt gran, té molt aigua al voltant i per això es mou més lentament. En aquest exemple, “l’aigua” juga un paper anàleg al “camp de Higgs”. Si ho penseu poc a poc, la teoria de Higgs és molt profunda, ja que ens diu que la massa de totes les partícules està originada per un camp que omple tot l’Univers."