El Modelo Estándar de física de partículas suele presentarse en los pósters de las aulas con 17 partículas fundamentales: 12 fermiones (electrón, muón, tau, tres neutrinos y seis quarks), cuatro bosones (fotón, W, Z y gluón) y el bosón de Higgs. Sin embargo, la cifra final depende de cómo se decida contar. Este artículo divulgativo de Quanta Magazine explora por qué el censo de partículas elementales no es una cuestión trivial y varía según el criterio aplicado.
Para empezar, cada fermión tiene su antipartícula, lo que duplica la cifra hasta 24 partículas de materia si se incluyen las antipartículas. A esto se suman los ocho gluones, distinguibles solo matemáticamente, que elevan el conteo a 37. Los quarks, a su vez, presentan tres colores cada uno (rojo, verde y azul), y los antiquarks tres anticolores, multiplicando los quarks hasta 36, con un total acumulado de 61 partículas.
Otro factor es la quiralidad: cada partícula de materia puede ser zurda o diestra, lo que duplica nuevamente la cuenta hasta 118. Los bosones de fuerza añaden estados de polarización adicionales: fotones y gluones con dos polarizaciones, y los bosones W y Z con tres, incluido el estado longitudinal vinculado al campo de Higgs.
El físico David Tong, de la Universidad de Cambridge, señala que la respuesta verdadera podría no ser un número entero, basándose en un cálculo de 2011. Entre los consultados, Melissa Franklin, de Harvard, se queda con 17; Chris Quigg, del Fermilab, cuenta las quiralidades pero omite los bosones de fuerza. El artículo, por tanto, ilustra cómo la propia definición de "partícula elemental" está condicionada por convenciones matemáticas y experimentales, sin que exista una cifra universalmente aceptada.