L'estructura última de la matèria

Intentar comprendre l'estructura última de la matèria és potser un objectiu massa ambiciós, simplement perquè no es coneix. El que sí que es pot intentar és oferir una idea de l'últim que es coneix d'aquesta estructura, per tant s'hauria de canviar l'ordre de les paraules del títol i parlar de la última estructura coneguda.

Aquesta és la proposta de Pedro González Marhuenda, catedràtic de Física Teòrica a la Universitat de València i investigador de l'Institut de Física Corpuscular.

Pedro González, proposa fer un viatge a través de la història del coneixement, des de les primeres idees sobre la matèria, defensades per savis grecs com Tales, Aristòtil o Demòcrit, fins als últims descobriments realitzats utilitzant les màquines més extraordinàries mai construïdes, com l’LHC, on els científics fan servir enormes energies per donar fonament a les teories més avançades i buscar els components diminuts i esmunyedissos, com el bosó de Higgs.

Es comença el viatge mostrant, pas a pas, l'evolució del  coneixement sobre la naturalesa de la matèria a partir de les primeres preguntes que els éssers humans es feien en els temps més remots. González parla de les teories de Tales de Milet, qui defensava que l'aigua era l'origen de totes les coses. A ell s'unien molts altres pensadors amb propostes que potser ara semblin infantils però que sens dubte van contribuir a desenvolupar una manera de pensar i buscar respostes a les preguntes que tothom es fa sobre la pròpia existència i la que envolta.

Així sorgeixen grans pensadors, filòsofs com Empèdocles, que defensava que tots els sistemes de la natura estaven formats per quatre elements primaris o arrels: Terra, Aire, Aigua i Foc. Demòcrit, qui va arribar encara més lluny amb les seves propostes i va imaginar un món en el qual la matèria està composta de partícules diminutes i indivisibles a les quals va cridar àtoms. Una idea genial que tornaria a regir el pensament humà molt temps després.

Davant d'aquestes propostes de base filosòfica, és a dir, allunyada de la comprovació real mitjançant experiments, la història va proporcionar altres visions amb un contingut molt més pràctic. El desenvolupament de la metal·lúrgia, que permetia obtenir certes matèries com el ferro a partir de la transformació de les matèries primeres, va afavorir el desenvolupament d'una sèrie de procediments que permetien convertir unes substàncies.

Així van néixer els alquimistes, personatges amb coneixements pràctics de moltes reaccions químiques, encara que la seva fama es degui fonamentalment a la recerca d'una quimera: la pedra filosofal. Era aquesta una mena de catalitzador gràcies a la presència del quals podia transformar qualsevol substància en or.

No va ser una recerca vana. De fet, gràcies a l'alquímia es van conèixer moltes substàncies i es van desenvolupar els procediments que en permetien l'obtenció de moltes altres. Per molt injuriada que sigui la nostra idea actual dels alquimistes, la realitat és que sense ells hauria estat impossible avançar en el desenvolupament de la química moderna. Al segle X ja es coneixien més d'una trentena de substàncies i el seu nombre ha anat en augment a mesura que els alquimistes descobrien noves reaccions. Així va ser com l'alquímia va seguir aportant coneixement encara que molts dels seus membres insistissin en la recerca del que ara se sap que són quimeres.

Molts grans científics van ser alquimistes. El més conegut va ser Newton, però n’hi va haver molts altres, com Boyle, a qui es deu la primera definició moderna de element químic, com una substància que no pot ser obtinguda a partir de la combinació d'altres, en contraposició a altres substàncies compostes. Un altre gran investigador, Lavoisier va elaborar la primera taula d'elements químics amb una trentena d'ells.

A principis del segle XIX, l'anglès Dalton va fer un pas important en la comprensió de la matèria. Va recuperar la idea de Demòcrit i va proposar que els elements químics estaven compostos per àtoms, unes partícules diminutes i indivisibles. Tots els àtoms d'un element químic eren idèntics i es podien combinar amb els altres elements per formar compostos. Amb aquesta teoria va començar un nou camí que portaria a les modernes concepcions sobre la composició de la matèria.

Font: CienciaEs