En primeiro lugar quixera deixar claro que o modelo exposto a continuación é un modelo conceptual para a explicación do universo a partir duns principios de base e utilizando unicamente a Razón.
Asimesmo os meus coñecementos de física cuántica e matemática avanzada son limitados polo que o que non se exporá un modelo matemático e me limite á idea conceptual.
A beleza do modelo reside en que describe todo o universo dun xeito moi sinxelo. Para realizar o razoamento partín dos seguintes principios (as definicións son persoais e susceptibles de ser corrixidas):
Principio de Dualidade:
O Universo parece mostrar unha irrefreable querencia pola dualidade. O concepto oriental do Ying e o Yang pódese aplicar a todo: o ben e o mal, o positivo e o negativo, etc. ... No que se refire a física de partículas é aceptado que cada partícula ten a súa antipartícula correspondente, polo que parece un principio universal.
Hai que sinalar que nesta dualidade, nesta loita continua pódense obter estados de equilibrio, caso no que nos atopamos cos estados neutros.
Principio de complexidade crecente (Nota, o final deste capitulo):
Calquera sistema complexo pódese explicar mediante a interacción de un reducido numero de compoñentes de nivel inferior, no que as superestructuras que se forman a partir deses compoñentes se explican por que acadan estados enerxéticos de cuaseequilibrio. A xeito de exemplo; a partir dos protóns, electróns e neutróns podemos formar a superestructura do átomo, en mais de 100 elementos ou variedades distintas. Estes elementos se asocian entre si para formar infinidade de moléculas distintas. Con unha pequena porción destas (as orgánicas) se forman as células e con elas seres vivos. Con un tipo particular de células se forman seres humanos e así chegamos a mais de 6.000.000.000 de homo sapiens distintos, todos superestructuras estables formadas a partir de so 3 partículas.
De xeito lóxico canto mais avanzasemos cara o mais pequeno a complexidade tería que ser menor. É por isto que o Modelo estándar no que se expoñen ata 16 partículas non pode ser a explicación final. Todas esas partículas non son mais que estados enerxéticos intermedios de equilibrio.
Principio de Determinación;
A nivel metafísico o universo ten que estar regulado por unhas leis inmutables (ou cando menos case inmutables). Expresado dende outro punto de vista, as partículas a nivel elemental interaccionan dun xeito ordenado e con relacións simples.
Imaxinemos que non fose así. Imaxinemos que a nivel elemental se produce unha interacción aleatoria non rexida por leis físicas. Entón, polo principio de complexidade decrecente ese comportamento aleatorio se transmitiría á orde superior magnificada de xeito similar ó Efecto Bolboreta. Iso non ocorre na nosa realidade, non hai variacións nas leis da gravidade ou da electrostática. Os experimentos son repetibles. A nivel experimental temos que tratar co principio de Indeterminación de Heissenberg, pero este é consecuencia dunha medida, polo que non afecta a nivel teórico.
Principio cuántico:
Este se basea en que a enerxía non é estable mais que en estados discretos, é dicir que non se pode transmitir de xeito continuo, senón en forma de cuantos. Este principio creo que é suficientemente coñecido.
O Modelo:
Primeiramente quixera aclarar que cando utilizo o termo partícula, me refiro a estado enerxético estable (ou case estable).
Un proceso lóxico a partir dos principios expostos nos levará a deducir que todo o universo se podería explicar mediante unha única partícula elemental binaria, e dicir que cumprise o principio de dualidade. Isto é, teriamos un par binario de partícula - antipartícula elemental. A natureza deste par escapase á miña razón. Nembargantes se recorremos o estadio enerxético superior quizais sexa mais doado de entender.
Utilizando a analoxía dixital, imaxinemos a partícula elemental coma un bit que pode tomar os valores 0 e 1. Dúas partículas elementais se poderían combinar dando lugar a outro par de partículas binarias (00,11, e 10,01). Con estes dous pares binarios de partículas (A e R) poderiamos explicar as catro interaccións da natureza: a electromagnética, a gravitatoria, a nuclear forte e a nuclear débil.
Podemos entender estes dous pares de partículas a través das súas interaccións, é dicir, polas forzas que exercen sobre as demais, sendo de atracción ou de repulsión (Dualidade). Así:
O par de partículas A, que establecemos como A+ e A-, teñen a característica de que partículas semellantes (isto é, mesmo signo) se atraen e as distintas se repelen (O A ven de Atractrón, palabra horrorosa). Deste xeito, unha partícula A+ se verá atraia por outra partícula A+ e o mesmo para dúas partículas A-. Pola contra unha partícula A+ e outra A- se repelerían.
Por outra banda unha partícula (de Repulsón, aínda mais horrorosa) se comportaría de xeito oposto, repeléndose os semellantes e atraéndose os opostos, tal e como ocorre coas cargas eléctricas.
Así de sinxelo. O resto da teoría pódese derivar desta división elemental da materia/enerxía. Estas características teñen consecuencias enormemente relevantes:
As partículas R son partículas de equilibrio, o feito de que os opostos tendan a atraerse ten como consecuencia unha tendencia a equilibrar o sistema. Por contra, as partículas A son partículas de desequilibrio tendentes a desequilibrar todo o sistema. É por isto polo que no noso “universo coñecido” exista un equilibrio entre as cargas eléctricas (vemos átomos con electróns e protóns) e por contra a gravidade vai nun único sentido (atracción). Isto me leva a pensar que o noso “universo coñecido” hai preponderancia de partículas A+ (convención). Isto ten unhas consecuencias cosmolóxicas moi interesantes (ver seguinte capitulo).
Entón agora xa poderiamos explicar as catro interaccións. As partículas A serian responsables da Gravidade e da interacción Nuclear Forte, mentres as partículas R serian as creadoras da carga eléctrica e por tanto das interaccións Electromagnética e a Nuclear Débil. Resulta curioso que xa se teña chegado a unha teoría de unificación electrodébil xeradas pola mesma partícula e recoñecida coma dous xeitos de ver a mesma interacción e aínda non se puidese integrar a Gravidade nesa teoría da Unificación por ser doutra natureza distinta.
Cada partícula do Universo fotón, protón, electrón, quark, ... se podería construír a partir desas catro partículas (A+A-,R+,R-) que a súa vez se compoñen a partir dunha única partícula binaria elemental.
As combinacións son infinitas, pero so unha pequena cantidade delas é estable enerxéticamente, dando lugar as partículas (ou estados enerxéticos) superiores que coñecemos.
Un feito a ter en conta é que o valor cuántico elemental de atracción- repulsión tanto para as partículas A coma as R debería ser idéntico polo principio de dualidade. Son dúas caras da mesma realidade. A gravidade témola que entender do mesmo xeito que entendemos as forzas electromagnéticas aínda que isto sexa algo difícil para as nosas pesadas mentes materiais.
Falta por expresas a cuantia enerxética de cada tipo de partícula do modelo Standard por falla de datos e de paciencia matemática, déixoo para alguén que teña interese. Tampouco queda resolto o asunto de como se transmiten as interacions no espacio pero esa pregunta aínda non a respostou ninguén convincentemente, así que non vou ir eu aquí de listo.
Vigo 10 de Xaneiro de 2005.