Ingeniería de nuevas partículas

Question

No soy físico, pero tengo una pregunta algo filosófica sobre la física de partículas.

En química, y en biología, existe la noción de síntesis, que ha llevado a la creación de moléculas y organismos novedosos (es decir, que no existían ``naturalmente'') mediante el descubrimiento de vías y secuencias genéticas ingeniosas.

Mi pregunta es la siguiente: ¿es posible hacer esto en física? Por ejemplo, ¿tiene algún sentido la noción de partícula o campo de ingeniería? Nótese que no me refiero a la creación de una instancia de una partícula ya conocida o existente pero desconocida, sino a la creación de un nuevo tipo de partícula que se sabe que NO existe de forma natural.

Si la respuesta es "sí", entonces me gustaría que se discutieran los esfuerzos teóricos y las barreras en esa dirección. Si la respuesta es "no", entonces me gustaría que se discutiera cómo se puede hacer ese argumento y en qué se basa, fundamentalmente.

Si la respuesta es "todavía no lo sabemos", entonces me gustaría que se discutiera la razón de esta incertidumbre, y lo que la hace plausible o inverosímil.

Gracias.

Actualización: Los submarinos de propulsión nuclear capaces de disparar misiles balísticos de largo alcance no se producen de forma natural. Son diseñados y construidos a partir de requisitos funcionales específicos y materias primas dispares, por seres humanos. Del mismo modo, mi pregunta es la siguiente: supongamos que especifico algunos requisitos para las propiedades de una partícula, entonces ¿es posible diseñarla y "construirla"? O incluso esto: ¿podríamos cambiar la propiedad de una partícula existente a un valor no natural? Creo que esto debe ser posible dado que las partículas son sólo campos. Sé que esto es descabellado, que podría requerir energías gigantescas, etc., y que es una cuestión un tanto filosófica, pero me gustaría saber qué es lo que, en principio, lo impide.

O bien, ¿son las partículas como los números enteros: hay muchos y no tiene sentido decir "hemos creado un nuevo número entero que antes no existía"?

Answer 1

Realmente depende del significado de "nuevo".

• Si por "nueva" se entiende una partícula que existe en la naturaleza, pero que hasta ahora era desconocida (piense como el gas helio, existía antes de su descubrimiento), entonces sí.

• Si "nuevo" significa algo que es teóricamente posible, pero que no se encuentra en condiciones normales de la naturaleza, entonces sí.

• Si por "nuevo" se entiende algo diseñado que nunca pudo existir antes, entonces (al menos para el conocimiento actual) no.

La química y la experimentación con iones pesados permitieron crear elementos superpesados, elementos que no existen en la naturaleza porque son inestables. Podría ser que se hayan creado alguna vez en explosiones de supernovas, pero si lo hicieron, se descompusieron en elementos estables.

El grafeno, los nanotubos y el fullereno son formas de carbono completamente desconocidas. Al menos ahora sabemos que los fullerenos se pueden producir en llamas, pero nadie los ha encontrado antes. Hay muchísimas sustancias orgánicas y anorgánicas conocidas que no se pueden encontrar en la naturaleza.

El helio suprafluido es una forma de helio que parece no tener fricción y sólo se produce a temperaturas extremadamente bajas. El espacio está demasiado caliente para que se forme esta sustancia.

Un caso interesante es polimorfismo . Se sabe que, por ejemplo, el carbono puede existir en el grafito, el diamante y ahora los fullerenos, etc. Por alguna razón desconocida, las sustancias orgánicas como la paroxetina pueden presentarse en diferentes configuraciones moleculares a pesar de ser el mismo material. Estas configuraciones parecen que pueden aparecer y desaparecer espontáneamente y pueden obligar a otras configuraciones a transformarse en su configuración.

La creación de elemental Por otra parte, no es probable que la naturaleza produzca partículas que no hayan sido producidas antes. La naturaleza utiliza muchísima energía para producir partículas que no podemos esperar alcanzar, la más fuerte conocida es 1 000 000 000 más potente que la que puede producir el LHC.

La suposición actual es que el universo tiene fuerzas y primeros principios conocidos relativamente constantes, que éstos no cambiaron con el tiempo y que no pueden ser influenciados. La idea de que el "tejido de la realidad" hace cambiar o puede ser incluso influenciado por la actividad humana para que salgan cosas realmente nuevas... digamos que se consideran cosas extremadamente difíciles de creer.