¿No es sorprendente que las otras cuatro respuestas (a partir del 7/4/17) no mencionen la vista de la teoría del campo cuántico? Hay físicos que lo saben y, como yo, han escrito libros al respecto (aunque el mío es el único libro que conozco escrito para un público lego sin ecuaciones), pero esta teoría no ha penetrado en la cultura popular.
De todos modos, en QFT hay siete campos fundamentales, y el electrón y el protón son cuantos (o “piezas”) de dos de ellos: campos de leptones y bariones. Estos dos campos son muy diferentes, de hecho uno de ellos es un campo compuesto, y obedecen a ecuaciones muy diferentes. Si bien la carga eléctrica de cada uno es la misma, el término de masa es diferente. Es por eso que se llaman campos lepton (para livianos) y bariónicos (para pesados). Sin embargo, habiendo dicho todo eso, todavía no tengo una respuesta para la pregunta. Esto es lo que escribí sobre esto en mi Capítulo 10, que puedes leer gratis en quantum-field-theory.net:
Por qué y para qué . QFT no explica por qué los números que aparecen en las ecuaciones tienen los valores que tienen. El ejemplo más famoso es la llamada constante de estructura fina que describe la interacción entre los campos de materia y el campo EM. Alguna vez se pensó que esta constante tenía un valor de 1/137, y esto, como se puede imaginar, condujo a algunos intentos numerológicos para explicar por qué la naturaleza había elegido este entero en particular, y tan inusual. Sir Arthur Eddington afirmó que el número podría obtenerse por “deducción pura”, pero estos intentos se abandonaron cuando las mediciones más precisas mostraron que el valor real es 1 / 137.04.
- ¿Por qué siempre hablamos del electrón en una carga eléctrica y no del protón?
- ¿Es posible que un átomo (o molécula) tenga más electrones que protones?
- ¿Cuántas veces más pequeños que un átomo son los protones, los neutrones y los electrones?
- Digamos que hay mil millones de protones (por el bien del argumento) en una estrella de neutrones. ¿Se puede considerar el núcleo de un elemento del número atómico mil millones?
- Cuando un electrón atrae a un protón y aumentan sus energías cinéticas, ¿la energía sale de la masa?
Muchos físicos todavía se preguntan por qué las masas y las constantes de acoplamiento son lo que son, y hay intentos de encontrar explicaciones que sean más sofisticadas que la saga 1/137, incluyendo algo llamado teoría de supercuerdas . También hay intentos menos sofisticados, como el llamado principio antrópico , que establece que si los valores fueran diferentes de lo que son, la raza humana no podría existir. QFT no proporciona respuestas, ni ninguna otra teoría. QFT hace un trabajo increíble al explicar el mundo en que vivimos, pero por qué las constantes son lo que son es, en mi opinión, una pregunta teleológica, si no teológica.
