Físicos confirman que el electrón es redondo

En esta representación artística, un electrón orbita el núcleo de un átomo, girando alrededor de su eje mientras una nube de otras partículas subatómicas se emiten y reabsorben constantemente. /Nicolle R. Fuller, Fundación Nacional de Ciencia

La comunidad científica puede estar tranquila: tal y como se pensaba, el electrón es redondo. Al menos esos son los resultados de un nuevo estudio, de las universidades Northwestern, Harvard y Yale (EE.UU.), que examinó la forma de la carga de un electrón con una precisión sin precedentes para confirmar que es perfectamente esférica. Una carga ligeramente aplastada podría haber indicado partículas pesadas desconocidas y difíciles de detectar en presencia del electrón, lo que podría haber afectado a la comunidad física mundial.

"Si hubiéramos descubierto que la forma no era redonda, ese sería el mayor titular en física de las últimas décadas", dijo Gerald Gabrielse, quien dirigió el estudio, publicado en Nature. "Pero nuestro descubrimiento sigue siendo igual de importante científicamente porque fortalece el Modelo Estándar de la física de partículas y excluye modelos alternativos".

El Modelo Estándar de la física de partículas describe la mayoría de las fuerzas y partículas fundamentales en el universo. El modelo es una imagen matemática de la realidad, y ningún experimento de laboratorio realizado aún lo contradice, lo que, paradójicamente, resulta desconcertante para los físicos. Según Gabrielse, "el modelo estándar tal como está no puede ser correcto porque no puede predecir por qué existe el universo. Es una laguna bastante grande".

Teorías alternativas

Al tratar de arreglar el Modelo Estándar, muchos modelos alternativos predicen que la esfera aparentemente uniforme de un electrón es en realidad aplastada asimétricamente. Uno de esos modelos, llamado Modelo supersimétrico, postula que partículas subatómicas pesadas y desconocidas influyen en el electrón para alterar su forma perfectamente esférica, un fenómeno no probado llamado "momento dipolar eléctrico". Estas partículas más pesadas y sin descubrir podrían ser responsables de algunos de los misterios más deslumbrantes del universo y posiblemente podrían explicar por qué el universo está hecho de materia en lugar de antimateria.

El equipo investigó esta teoría disparando un haz de moléculas de óxido de torio frías a una cámara del tamaño de un escritorio grande. Luego, los investigadores estudiaron la luz emitida por las moléculas. Una luz torcida indicaría un momento dipolo eléctrico. Cuando la luz no se torció, el equipo de investigación concluyó que la forma del electrón era, de hecho, redonda, confirmando la predicción del Modelo Estándar. No hay evidencia de un momento dipolo eléctrico significa que no hay evidencia de esas partículas hipotéticas más pesadas. Si estas partículas existen, sus propiedades difieren de las predichas por los teóricos.

Los investigadore planean seguir afinando sus instrumentos para realizar mediciones cada vez más precisas. Hasta que los investigadores encuentren evidencia de lo contrario, la forma redonda de los electrones y los misterios del universo permanecerán. "Nuestro resultado le dice a la comunidad científica que necesitamos repensar seriamente algunas de las teorías alternativas", concluyen.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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