Investigadores de la Universidad de Tel Aviv y la Universidad de Chicago han demostrado que se puede producir una gran cantidad de energía, 8 veces más que la fusión nuclear, al fusionar partículas elementales llamadas quarks.
La investigación fue llevada a cabo por el profesor de física de Marek Karliner de la UTA, en cooperación con el profesor Jonathan L. Rosner de la UC. Los investigadores calcularon la cantidad de energía que podría generarse mediante la fusión de diferentes tipos de quarks y descubrieron que podría ser 8 veces mayor que la energía generada por la fusión nuclear.
Los quarks son los elementos más básicos de la materia en el universo. La mayor parte de la materia que vemos a nuestro alrededor está hecha de protones y neutrones, los cuales están compuestos de quarks.
El profesor Karliner explica: “La fusión nuclear es un proceso familiar en el que los núcleos atómicos se fusionan y emiten energía. El proceso ocurre naturalmente en las estrellas del universo, como nuestro sol”.
Los físicos se han preguntado si es posible realizar esta fusión a partir de los quarks. Hace unos meses, físicos experimentales en el acelerador de partículas CERN, descubrieron un nuevo tipo de partícula llamada barión, que contiene dos quarks pesados del tipo llamado “encanto” y un “quark ligero”.
La nueva partícula es exactamente lo predicho por Karliner y Rosner, quienes publicaron su teoría en la prensa científica hace tres años. El descubrimiento experimental, que confirmó la predicción teórica, ha provocado muchas reacciones en la comunidad científica mundial.
Dada la masa de las partículas involucradas antes y después de la fusión, la cantidad de energía emitida se puede calcular con precisión mediante la famosa fórmula E = mc2 de Einstein.
El cálculo mostró que la cantidad de energía emitida entre dos bariones con un quark “encantador” es de 12 millones de electronvoltios, similar a la emitida por la fusión nuclear entre dos isótopos pesados de hidrógeno.
Para poner en perspectiva cuán poderosa es la fusión de quarks, una bomba de hidrógeno, que se encuentra entre las armas más poderosas jamás creadas, puede generar 17,6 megaelectronvoltios. La fusión quark, tiene el potencial de generar más de 138 megaelectronvoltios, aproximadamente 8 veces más potente que una bomba de hidrógeno.
La fusión de quarks, aunque es inmensamente poderosa, no es capaz de generar una reacción en cadena; eso es porque los quarks no pueden contenerse por mucho tiempo; existen por alrededor de un picosegundo, antes de descomponerse en partículas menos energéticas.
Sin una reacción en cadena, una explosión a gran escala simplemente no es posible. Entonces, no se pueden hacer bombas fusionando quarks, un hecho que los autores del estudio consideran bastante tranquilizador.
Los investigadores señalan que su trabajo es puramente teórico. No han tratado de fusionar los quarks, aunque señalan que debería ser técnicamente factible en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).