Hallan un tercer tipo de partícula que desafía las leyes conocidas: podrían ser claves para la próxima revolución tecnológica
Físicos descubren una nueva clase de cuasipartículas, las "parapartículas", que desafían la clasificación tradicional de fermiones y bosones.
Durante décadas, los físicos clasificaron los componentes fundamentales del universo en dos grandes categorías: los fermiones y los bosones.
Los fermiones, como los electrones, protones y neutrones, son las partículas que constituyen la materia. Por otro lado, los bosones, como los fotones, están asociados con las fuerzas fundamentales de la naturaleza.
Sin embargo, investigaciones recientes están desafiando esta visión binaria. Científicos identificaron indicios de una nueva categoría de cuasipartículas, conocidas como parapartículas.
Este hallazgo sugiere la existencia de una "tercera vía" en la estructura fundamental del universo, rompiendo con la noción de que todas las partículas deben ser clasificadas únicamente de una u otra manera.
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El descubrimiento que cambia todo lo que sabemos sobre las partículas
Kaden Hazzard, físico teórico de la Universidad de Rice, junto con su colega Zhiyuan Wang, ahora en el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, lideran el estudio que desafía uno de los paradigmas fundamentales de la física de partículas: la dualidad entre fermiones y bosones.
Su trabajo propone la existencia de una nueva categoría de cuasipartículas, denominadas parapartículas.
"Las partículas no son solo estas cosas fundamentales", explicó Hazzard, destacando que no son bloques de construcción básicos de la materia, sino patrones emergentes en sistemas más grandes.
Estas entidades describen cómo interactúan los grupos de partículas regulares en determinados entornos, y se observan comúnmente en contextos de materia condensada, como imanes o materiales densamente empaquetados.
Así, a través de métodos algebraicos, analizaron cómo las partículas intercambian posiciones en sistemas confinados. Sus cálculos sugieren que las parapartículas podrían seguir reglas radicalmente distintas a las de los fermiones o bosones.
Aunque la mayoría de los fenómenos de la materia condensada no son fácilmente observables en la vida diaria, las parapartículas solo pueden surgir bajo condiciones muy específicas.
Hasta ahora, los estudios sugieren que su aparición se daría principalmente en una o dos dimensiones, como en experimentos cuidadosamente controlados o en estados exóticos de la materia.
Este descubrimiento sugiere que las cuasipartículas, lejos de ser siempre clasificables dentro de las categorías tradicionales, podrían abrir una vía completamente nueva para describir la materia y sus interacciones.
¿Por qué son importantes las parapartículas?
Una persona podría preguntarse si estas partículas hipotéticas tienen alguna aplicación práctica en el mundo real.
En los últimos años, un tipo de cuasipartícula llamado aniones despertó gran interés en la comunidad científica que estudia las computadoras cuánticas. La razón radica en que los aniones podrían desempeñar un papel clave en el almacenamiento y procesamiento de información de manera más estable.
Las parapartículas, por su parte, podrían ofrecer aplicaciones igualmente útiles. Sin embargo, aún no se sabe hasta dónde puede llegar esta idea.
Por ahora, la noción permanece como una prueba matemática de posibilidad. Desafía la idea de que los bosones y fermiones son las únicas partículas fundamentales y deja espacio para más sorpresas.