(En esta bonita ilustración se ven los componentes de un protón, con dos quarks arriba (u) y uno abajo (d) y esas líneas sinuosas representa la fuerza nuclear fuerte que los une firmeza)

Repasemos lo que hemos visto hasta ahora. Tenemos los fermiones, con un primer subgrupo de partículas llamadas leptones, que son los electrones, muones, tauones y neutrinos. ¿Sí? Los fermiones integran otra partícula fundamental. Tan fundamental que constituye el escalón más elemental de la materia: el quark, el superstar de los fermiones, y del mundo mundial. En llegando aquí, aparece una de las preguntas esenciales de la ciencia: ¿de qué carajo está hecha la materia? La respuesta es tan simple como impactante: de electrones, quarks y pegamento glue, mayormente. Todo lo demás son pamplinas y ganas de marear la perdiz. Los quarks se agrupan en tríos de distinta modalidad para formar los protones y los neutrones (llamados también nucleones). Y estos últimos son los componentes del núcleo atómico, al que se le añade uno o varios electrones sonados, que orbitan alrededor del núcleo, para formar un átomo. Y a partir de ahí, y con tiempo y una caña, se forman hasta las galaxias, y universos, y…. En el nivel actual de nuestros conocimientos, los quarks son la realidad material primigenia e indivisible. Son los granitos de arena con los se organiza cualquier tipo de materia. Todos los objetos/cosas/entes/cuerpos/bichos/paratos/seres que hay en toda la realidad material de todos los sitios de todas partes del Todo, están compuestos en primera instancia de quarks en distintas combinaciones. (El término quark procede de la novela de Joyce, Finnegans Wake. Una obra ilegible, escrita con un metalenguaje críptico, con la que el genio dublinés exploró las fronteras de la literatura y de la comunicación humana). Si dijimos que al principio fue la partícula, podemos añadir que al principio del Principio fue el quark. Oremus.

Hay seis clases de quarks: arriba (anotado como “u”, de la inicial de “up”, arriba en inglés), abajo (“d”, de down, abajo en inglés), cima, encanto, extraño y fondo. Me permito informar al inquieto lector de que los cuatro últimos solo existieron, y durante unos femtosegundos (la milbillonésima parte de un segundo), en la Gran Explosión que se dio en el inicio de Todo; de todo del todo (el Big Bang). Pero en laboratorio se han podido “clonar” y estudiar. Los quarks no van por libre, sino que se manifiestan unidos entre sí mediante los gluones. Las partículas portadoras de la fuerza o interacción nuclear fuerte, una de las cuatro fundamentales de la naturaleza; y que están tan de moda hoy día por su relación con la física nuclear y la fabricación de armas nucleares o centrales de electricidad nucleares. Examinaré más abajo los gluones y demás fuerzas; si no me olvido… Esa masa hecha de quarks (ladrillos) y gluones (cemento) es la base de absolutamente todas las construcciones de la naturaleza; Incluso de Scarlett Johansson, (para que después digan que la naturaleza es ciega…). Los quarks también tienen “color” y “sabor”, que no tienen nada que ver con el color y el sabor habituales (como casi nada en ese mundo), y conforman la teoría de la cromodinámica cuántica. Pero de esas características de momento no hablaré para no liar más la cosa. Los quarks son los formantes de los protones y los neutrones. Un protón lo forman dos quarks “u” y uno “d”, y su carga es (1)e; esto es la misma que el electrón, pero con carga positiva. En cuanto al neutrón, está integrado por un quark “u” y dos “d”; por lo que su carga es 0e. En otras palabras, el neutrón es neutro, como su mismo nombre indica. Conclusión a la cosa de la carga: la carga del átomo es cero patatero, ya que la carga negativa del electrón se anula con la misma pero en positivo del protón; y en los átomos de cualquier elemento, el número de protones es igual al de electrones, por lo que las cargas siempre serán cero. I santes Pascues.

Tanto los quarks como los nucleones que forman tienen sus correspondientes antipartículas. El protón dispone de un antiprotón para aguarle la fiesta, que es igualico de masa, pero con carga negativa, y no forma parte del núcleo atómico. El neutrón dispone del antineutrón como antipartícula asociada. Y, cómo no, también cada quark tiene su antiquark.

Bueno, bueno. ¿Cómo va? Yo me estoy tomando un té, pero a ustedes les recomiendo que, a estas alturas de la cosa, se tomen un gintónico. 

Ahí les dejo un vídeo -corto- con una explicación muy buena sobre el modelo Estándar, que incluye los quarks y demás bichos infinitesimales y también las fuerzas:

https://www.youtube.com/watch?v=I3jtzXr69GY