Como todos sabemos ya, la interacción débil es la responsable de que muchas partículas y también muchos núcleros atómicos exóticos sean inestables. La interacción débil puede provocar que una partícula se transforme en otra relacionada, por emisión de un electrón y un neutrino. Enrico Fermi, en 1934, estableció una fórmula general de la interacción débil, que fue mejorada posteriormente por George Sudarshan, Robert Marshak, Murray Gell Mann, Richard Feynman y otros. La fórmula mejorada funcionaba muy bien, pero se hizo evidente que no era adecuada en todas las circunstancias.

En 1970, de las siguientes características de la interacción débil sólo se conocían las tres primeras:

- La interacción actúa de forma universal sobre muchos tipos diferentes de partículas y su intensidad es aproximadamente igual para todas (aunque sus efectos pueden ser muy diferentes en cada caso). A los neutrinos les afecta exclusivamente la interacción débil.

- Comparada con las demás interacciones, esta tiene un alcance muy corto.

- La interacción es muy débil. Consecuentemente, los choques de partículas en los cuales hay neutrinos involucrados son tan poco frecuentes que se necesitan chorros muy intensos de neutrinos para poder estudiar tales sucesos.

- Los “mediadores” de la interacción débil, llamados W+ Wˉ , no se detectaron hasta la década de 1980. Al igual que el fotón, tienen espín 1, pero están eléctricamwente cargados y son muy pesados (esta es la causa por la que el alcance de la interacción es tan corta). Hay un tercer mediador, Zº, que es responsable de un tercer tipo de interacción débil que no tiene nada que ver con la desintegración de las partículas: “la corriente neutra”. Permite que los neutrinos puedan colisionar con otras partículas sin cambiar su identidad.

A partir de 1970, quedó clara la relación entre la interacción electromagnética y la interacción débil.

Sumergirse en el universo de las poartículas es algo fascinante y, aquí en el artículko que ncomentamos nos cuentan como unos científicos pasan años de su vida para poder aclarar alguna cosa sobre un sólo tipo de partícula y que, sin embargo, podría ser de capital importancia para conocer el mundo en el que vivimos.

Todo esto me trae a la memoria auqella ocasión en la que dos prestigiosos investigadores habían sugerido de forma independiente que se podrían construir modelos realistas de partículas en los cuales, el sistema de Yang-Mills fuera responsable de la interacción débil y el mecanismo de Higgs-Kibble la causa de su corto alcance. Uno de ellos era el paquistaní Abdus Salam que estaba buscando modelos estéticos de partículas y pensó que la belleza de la idea de Yang-Mills era razón nsuficiente para intentar construir con ella un modelo de interacción débil. La partícula mediadora de la interacción débil tenía que ser un fotón de Yang-Mills y el mecanismo de Higgs-Kibble la única explicación aceptable para que esta partícula tuviera una cierta cantidad de masa en reposo.

El otro investigador que había llegado más o menos al mismo punto era el americano Steven Weinberg. Pero Weinberg dio un paso más al formular con mucho más detalle un modelo sencillo en el cual indicaba con precisión los campos que existían y como podían interactuar. Pero se limitó a los leptones. Weinberg comprendió que, junto al fotón ordinario tenía que haber tres fotones de Yang-Mills pesados: uno cargado positivamente, uno cargado negativamente y otro neutro.

En lo que se refiere a los fotones cargados todo el mundo estaba de acuerdo en que estos se necesitarían para describir la interacción débil: serían los famosos bosones vectoriales intermedios W+ y W-. De acuerdo con Weinberg, sus masas tenían que ser mayores que 60.000 MeV. Pero solos, estos bosones vectoriales cargados eran suficientes para explicar todos los procesos de interacción débil que se conocían en esa época. Que aparte de ellos y del fotón ordinario, también se necesitase otro componente neutro (Weinberg lo llamó Zº).

Ahora, de todo aquel trabajo que finalizó con la teoría electrodébil, se están centrando los físicos experimentadores, según nos cuentan arriba, en descubrir otros misterios subyacentes en estas partículas vectoriales mediadoras de la fuerza o interacción débil. Esperemos que tengan éxito y que nos abran esa puerta cerrada que nos conducirá, como ellos mismos nos dicen, a conocer mejor el mundo que nos rodea.

¡Nos queda tánto por saber!