Veo esta pregunta que consta de dos partes. No necesariamente se necesitan entre sí, así que los responderé por separado.
¿Seguiremos identificando subestructuras de partículas nuevas / más pequeñas?
No lo creo. No se ha demostrado que la cáscara de cebolla actual, la del quark, sea la definitiva. Sin embargo, actualmente no hay fenómenos observados que requieran que los quarks estén compuestos de partículas más pequeñas. De hecho, creo que es altamente improbable: siempre se observa que los quarks están en grupos, y la teoría actual no les permite dividirse en quarks individuales. Hacer que se construyan a partir de partículas más pequeñas simplemente no tendría ningún uso, y sería extremadamente difícil de detectar: las estrategias de detección “normales” como las utilizadas por el LHC funcionarían ampliamente.
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- ¿De dónde viene la materia?
También tenga en cuenta que un universo que contiene tres generaciones de quarks es el mínimo teórico para un modelo estándar funcional, si no recuerdo mal de las conferencias de invitados que seguí el año pasado en octubre.
Pero obviamente, encontrar partículas más pequeñas siempre es una posibilidad, y la historia nos enseña que hay algunas buenas probabilidades de que ocurra. Los modelos que visualizan bloques de construcción de quark se llaman preones. La principal ventaja de usarlos es que limpia el modelo estándar; se puede disminuir la gran cantidad de partículas que contiene y explicar el hecho de que tenemos tres generaciones de partículas.
¿Podemos identificar y explicar el punto de singularidad?
“El punto de singularidad” quizás no sea la mejor manera de decirlo, ya que hipotéticamente hay muchos puntos de singularidades: en el medio de cada agujero negro, por ejemplo.
Las singularidades se plantean en las teorías que incorporan la relatividad general en puntos en el espacio donde la curvatura del espacio se vuelve infinitamente grande: una noción no física que, por lo tanto, se llama singularidad. Descubrir partículas cada vez más pequeñas, por lo tanto, no necesariamente nos acercará a descubrir qué sucede dentro de las singularidades, a menos que inicien un avance teórico imprevisto. Después de todo, la relatividad general se ocupa del espacio-tiempo y la forma en que se curva (la fuerza de la gravedad), mientras que la mecánica cuántica y el modelo estándar se ocupan de las partículas elementales.
La mayoría de las teorías de gravedad cuántica propuestas (teorías que vinculan la mecánica cuántica con la relatividad general) eliminan las singularidades. La teoría de cuerdas, por ejemplo, reemplaza los agujeros negros con las llamadas bolas fuzz que tienen todas las propiedades de un agujero negro pero no su singularidad.
En la actualidad, dicho progreso se realiza puramente en física teórica y, por lo tanto, independiente de los descubrimientos observacionales que hacemos.
