En física, todo se mueve por algún tipo de fuerza. Hasta ahora, solo conocemos cuatro: electromagnetismo, gravedad y dos fuerzas nucleares. Pero podría haber una quinta oculta.
Un equipo de físicos de Alemania, Suiza y Australia acaba de acotar dónde podría esconderse esa quinta fuerza. Y parece que está susurrando dentro del corazón de los átomos.
Esa fuerza tendría un mensajero: una partícula hipotética llamada partícula de Yukawa. Sería la encargada de conectar electrones y neutrones dentro del núcleo atómico.
En vez de buscar esta fuerza en el espacio o en escalas enormes, como han hecho otros, este equipo se enfocó en algo mucho más pequeño: los electrones en átomos de calcio.
Los electrones normalmente están pegados al núcleo por su carga, pero si reciben energía, saltan a una órbita más alta. Ese salto se llama transición atómica.
Lo interesante es que el tiempo exacto de ese salto depende de cómo está armado el núcleo, sobre todo de cuántos neutrones tiene. Ahí está la clave.
Comparando esas variaciones entre diferentes isótopos, se puede hacer algo llamado un gráfico de King. En teoría, debería seguir una línea clara si todo encaja con el Modelo Estándar.
Pero si hay desviaciones en ese gráfico, podría significar que hay una fuerza extra, muy débil, actuando entre electrones y neutrones sin que lo sepamos.
Los investigadores usaron cinco isótopos de calcio, cada uno en dos estados de carga diferentes. Midieron sus transiciones atómicas con altísima precisión.
Los resultados dejaron un pequeño margen que no se puede explicar del todo con la física conocida. Eso deja la puerta entreabierta a una fuerza nueva.
Ese margen puede estar causado por una partícula con una masa entre 10 y 10 millones de electronvoltios. Sí, es un rango enorme, pero es un punto de partida.
Los investigadores creen que esa pequeña desviación viene de un solo factor clave. Y ese factor podría ser justo la señal de esta fuerza misteriosa.
Todavía falta mucho para confirmarlo. Harán falta más experimentos y cálculos más exactos para saber si se trata de algo ya conocido o de la interacción Yukawa.
Aun así, ahora los científicos saben mejor dónde buscar. Y eso ya es un gran avance para entender lo que el Modelo Estándar no puede explicar.
Porque aunque ese modelo ha sido útil, tiene huecos enormes. No sabemos qué es la materia oscura. No entendemos por qué domina un tipo de materia desde el Big Bang.
Y la gravedad sigue siendo un bicho raro: no hay una teoría cuántica que la explique bien. Por eso, explorar estas posibles fuerzas nuevas es tan importante.
Este estudio fue publicado en Physical Review Letters. Y aunque no tenemos pruebas definitivas, ya tenemos más pistas para seguir escarbando en los secretos del universo.