EL
ÁTOMO

Si el núcleo fuera un balón de fútbol en el centro de un estadio, el electrón más cercano sería una mota de polvo a 2–3 km de distancia. Entre ambos no hay nada: ni aire, ni sustancia, ni estructura. La materia sólida que tocas es, en un 99,9999999 %, espacio vacío.

¿Y por qué no atravesamos las cosas? Porque los electrones generan campos electromagnéticos que se repelen. La “solidez” es una ilusión de fuerzas, no de materia compacta.

El modelo de Bohr —electrones girando como planetas— está superado desde hace un siglo. La ecuación de Schrödinger describe el electrón como una función de onda ψ: no sabemos dónde está, solo dónde es probable encontrarlo.

Abajo tienes orbitales reales del átomo de hidrógeno, calculados con |ψ|². Cada punto es una medición posible del electrón: donde la nube es densa, la probabilidad es alta. Elige un orbital y observa cómo la nube se materializa punto a punto — igual que los impactos que registra un detector del CERN.

Protones y neutrones no son elementales. Cada protón son dos quarks up y uno down (uud); cada neutrón, udd. Los quarks llevan carga de color y la fuerza nuclear fuerte los confina: cuanto más se separan, más fuerte tira de ellos — nadie ha visto jamás un quark libre.

En la simulación, los gluones (los puntos que viajan entre quarks) intercambian color sin parar. Es una caricatura de lo que el LHC reconstruye: al chocar protones a 13 TeV, los quarks se desgajan en chorros de partículas que los detectores ATLAS y CMS registran.

Todo lo que existe está hecho de 17 partículas fundamentales: 6 quarks, 6 leptones, los bosones que transportan las fuerzas y el Higgs, que da masa. Tú solo usas tres: up, down y electrón. El resto se produjo en el Big Bang y hoy solo aparece en rayos cósmicos y aceleradores.

Cada interacción del universo —del brillo de una estrella al tacto de esta pantalla— es una de estas cuatro. Las barras están en escala logarítmica: la gravedad es 10³⁸ veces más débil que la fuerza fuerte.

Los 17 ladrillos del Modelo Estándar componen la materia ordinaria: estrellas, planetas, personas. El 95 % restante del universo es materia oscura y energía oscura — sabemos que existen por sus efectos gravitatorios, pero nadie sabe qué son.

Un núcleo inestable se desintegra y emite partículas o fotones con energía suficiente para arrancar electrones de la materia que atraviesan. Eso es la radiación ionizante: el punto donde la física de partículas se convierte en un problema de seguridad y control del riesgo.

La protección se basa en tres palancas medibles: tiempo de exposición, distancia a la fuente —la dosis cae con el cuadrado de la distancia— y blindaje adecuado al tipo de emisión. No existe un blindaje universal: cada partícula se detiene con un material distinto.