Los científicos reabren la posibilidad de existencia de partículas “imposibles”
Investigadores de la Universidad Rice proponen la existencia de parapartículas, una nueva clase cuántica, desafiando conceptos establecidos. New Scientist investiga el tema
Según la revista especializada New Scientist, desde el siglo XX, la física cuántica ha clasificado todas las partículas fundamentales en dos categorías: fermiones y bosones.
Esta distinción se basa en el comportamiento cuántico de las partículas al intercambiar posiciones. En los bosones, como los fotones, la función de onda cuántica permanece inalterada, lo que permite que múltiples partículas ocupen el mismo estado.
Este principio sustenta fenómenos como los láseres. En contraste, los fermiones, como los electrones, se ven obligados a mantener una separación, una propiedad esencial para la estabilidad de sistemas como las estrellas de neutrones.
Sin embargo, en la década de 1950, el físico británico Herbert Green propuso un modelo alternativo, conocido como parastadística, que sugería la existencia de nuevas clases de partículas: parabosones y parafermiones.
Estas partículas, según Green, podrían ocupar estados cuánticos en cantidades limitadas, sin llegar a comportarse completamente como fermiones o bosones.
Aunque matemáticamente plausible, su idea fue descartada rápidamente por la comunidad científica debido a la aparente falta de implicaciones físicas observables.
Un redescubrimiento sorprendente
En un giro inesperado, los investigadores Zhiyuan Wang y Kaden Hazzard han retomado la idea de las parapartículas y han logrado superar los obstáculos que anteriormente las relegaron al olvido.
En su estudio, desarrollado en la Universidad Rice, crearon una nueva descripción matemática que cumple con principios fundamentales, como la imposibilidad de que la información viaje más rápido que la luz.
Además, identificaron sistemas cuánticos específicos donde estas parapartículas podrían manifestarse como vibraciones observables.
“Por primera vez, nuestro trabajo demuestra que hay algo más allá de los fermiones y los bosones”, señaló Wang, en referencia a la posibilidad de detectar físicamente estas partículas teorizadas.
Reacciones divididas en la comunidad científica
El regreso de las parapartículas al debate ha suscitado reacciones mixtas entre los expertos. Jiannis Pachos, de la Universidad de Leeds, elogió el enfoque audaz del equipo, destacando su valentía al desafiar una ortodoxia asentada.
Por otro lado, Paul Fendley, de la Universidad de Oxford, adoptó una postura más escéptica, subrayando las dificultades prácticas de detectar estas partículas en condiciones naturales.
Desafíos y aplicaciones potenciales
Aunque los avances son prometedores, el estudio enfrenta limitaciones. Hasta ahora, los investigadores solo han demostrado la posibilidad de existencia de parapartículas en sistemas de una o dos dimensiones, y las partículas propuestas no son fundamentales, sino cuasipartículas: vibraciones colectivas que imitan el comportamiento de partículas individuales.
A pesar de ello, las implicaciones potenciales son emocionantes. Si las parapartículas pueden ser observadas en sistemas cuánticos más complejos, podrían seguir el ejemplo de los anyones, otro tipo de cuasipartículas que han mostrado aplicaciones prácticas en la computación cuántica.
Aunque aún no se han identificado aplicaciones específicas para las parapartículas, los expertos subrayan la importancia de continuar investigando.
“Muchas veces, lo que empieza como algo exótico y abstracto se convierte en la base de tecnologías revolucionarias”, afirmó Pachos.
Un universo más allá de lo conocido
El descubrimiento de Wang y Hazzard representa una oportunidad para repensar los límites de la física.
Si bien todavía queda un largo camino por recorrer para confirmar la existencia de las parapartículas y determinar su utilidad práctica, este avance reabre un capítulo que muchos consideraban cerrado.
La física, como la ciencia en general, se nutre de la curiosidad y la disposición para cuestionar lo establecido. Las parapartículas, que alguna vez fueron descartadas como imposibles, podrían ser la llave para desentrañar nuevas dimensiones de la realidad.
