¿Es la materia continua o discontinua?

Si se especula acerca de la materia, cómo está constituida y el por qué de sus propiedades, podemos proponer dos alternativas extremas: la materia es continua ó discontinua.

Ahora bien, que significan estas dos proposiciones. Si suponemos que la materia es continua, cuando tomamos un lingote de oro y la fraccionamos en porciones cada vez menores, éstas tendrán siempre las mismas propiedades independientemente del tamaño que logremos alcanzar, por pequeño que éste sea. Por lo tanto las propiedades no dependerán del grado de subdivisión.
 Si suponemos que la materia es discontinua, estará formada por pequeñas unidades que serán los bloques constituyentes de la misma. Si continuamos el proceso de subdivisión en trozos cada vez menores, llegará un momento en el que alcanzaremos el tamaño de la unidad fundamental. Si persistimos en seguir dividiendo, las propiedades de la materia sufrirán un cambio drástico. Por otro lado, también podemos suponer que la materia es continua. Esto quiere decir que  que con nuestras manos o con instrumentos podemos cortar o subdividir trozos de materia en partes más y más pequeñas en un proceso cuyo límite, quizá sólo sea impuesto por los instrumentos, pero no por la propia materia.

Para comprender cual de las dos alternativas es más acertada, es preciso recordar que el contacto entre partículas (que componen a los átomos, que estos a su vez son  componentes de los elementos, y estos forman  la materia) no es directo, no es continuo. Existe una distancia entre los átomos, e incluso estudiando el propio átomo sabemos que los electrones están separados por una distancia del núcleo formados por protones y neutrones, y a su vez estos protones y neutrones están unidos por fuerzas nucleares fuertes y débiles, etc. (que no implican contacto entre partículas).

Otra idea que hay que tener presente es que podríamos dividir la materia hasta sus partículas más pequeñas (el átomo) ,pero si se sigue dividiendo, esta va a perder su identidad, ya que dejara de ser el elemento que representaba. Ya no va a ser el mismo. Sin embargo, si seguimos dividiendo hasta llegar a sus subunidades (protones, neutrones, electrones…), que también son divisibles (formadas por subpartículas atómicas como los quarks, neutrinos, bosones ), la mecánica cuántica nos dice que las partículas son en realidad ondas, y que cuanto mayor es la energía de una partícula, tanto menor es la longitud de onda de su onda correspondiente. Usando la dualidad onda – partícula, todo en el universo puede ser descrito en términos de partículas. Estas partículas tienen una propiedad llamada espín. Todas las partículas conocidas del universo se pueden dividir en dos grupos: partículas de espín 1/2 , las cuales forman la materia del universo, y partículas de espín 0, 1 y 2, las cuales dan lugar a las fuerzas entre las partículas materiales. 

Un descubrimiento clave en la especulación de la naturaleza discontinua de la materia es la introducción del término antimateria durante el siglo pasado. Destaca la teoría propuesta por Paul Dirac en 1928, la cual predijo que el electrón debería tener una pareja: el antielectrón o positrón (descubierto por Carl Anderson en 1932). En 1955, Emilio Segrè y Owen Chamberlain, descubrieron el antiprotón y el antineutrón. El antiprotón es un protón con carga negativa en vez de positiva; el antielectrón, una partícula identica al electrón, salvo por su carga positiva en vez de negativa. El antiprotón es tan evanescente como el positron, por lo menos en nuestro Universo. En una infima fracción de segundo después de su creación, la partícula desaparece (al igual que el antielectrón), arrastrada por algun núcleo normal cargado positivamente. Entonces, se aniquilan entre sí el antiprotón y un protón del núcleo, que se transforman en energía y partículas menores.El antielectrón,tiene una existencia indefinida. Aunque el promedio de 'vida' es de una millonésima de segundo, hasta que se encuentra con un electron, durante un momento relampagueante quedaran asociados el electrón y el positrón; ambas partículas girarán en torno a un centro de fuerza común. Pero la existencia de este sistema, como máximo, durará una diezmillonesima de segundo ya que se combinan el positrón y el electrón.

Ahora sabemos que cada partícula tiene su antipartícula con la que puede aniquilarse. Por lo que la división de la materia se detiene. Luego de haber presentado el concepto de subpartículas atómicas, el contacto indirecto entre partículas y la antimateria, podemos afirmar que LA MATERIA ES DISCONTINUA.