Particulas subátomicas / Jéssica Martínez / segunda entrada

                                      VICERRECTORÍA ACADÉMICA

                           Escuela de Ciencias Exactas y Naturales

                                              Cátedra de Física

LICENCIATURA EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES

                                               FÍSICA MODERNA

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TEMA: Particulas subátomicas y particulas propiamente elementales

                                                  ENTRADA 2

Elaborado por : Jessica Martínez Herrera

Código: 03182

Profesor: Fernando Ureña Elizondo

                                                  II CUATRIMESTRE - 2012

Partículas subatómicas

 Cuando John Dalton postuló su teoría atómica consideró que los átomos eran indivisibles y por tanto en cierto modo partículas elementales. Los avances en el conocimiento de la estructura atómica revelaron que los átomos no eran ni mucho menos indivisibles y estaban formados por partículas más elementales: protones, neutrones y electrones. El estudio de las partículas que forman el núcleo atómico, reveló que estas no eran elementales, sino que estaban formadas por partículas más simples. Los neutrones, protones y otras partículas compuestas como el resto de hadrones y los mesones. Tanto los hadrones como los mesones están constituidos por partículas más pequeñas, llamadas quarks y antiquarks y "nubes" de gluones que los mantienen unidos.

La lista de partículas subatómicas que actualmente se conocen consta de centenares de estas partículas subatómicas, situación que sorprendió a los físicos, hasta que fueron capaces de comprender que muchas de esas partículas realmente no eran elementales sino compuestas de elementos más simples llamados quarks y leptones que interaccionan entre ellos mediante el intercambio de bosones. En el modelo estándar, que refleja nuestro estado de conocimiento sobre los constituyentes últimos de la materia, los quarks, los leptones y los bosones de intercambio se consideran partículas elementales, ya que no existe evidencia de que a su vez estuvieran formados por otras partículas más "pequeñas".

Las partículas de la materia también llevan cargas que las hacen susceptibles a las fuerzas fundamentales según lo descrito en la sección siguiente.

• Cada quark puede llevar tres cargas de color - roja, verde o azul, permitiéndoles participar en interacciones fuertes.
• Los quarks tipo up (up, top o charm) llevan una carga eléctrica de +2/3, y los tipo down (down, strange y bottom) llevan una carga eléctrica de -1/3, permitiendo a ambos tipos participar en interacciones electromagnéticas.
• Los leptones no llevan ninguna carga de color - son neutros en este sentido, evitándose que participen en interacciones fuertes.
• Los leptones tipo down (el electrón, el muon, y el lepton tau) llevan una carga eléctrica de -1, permitiéndoles participar en interacciones electromagnéticas.
• Los leptones tipo up (los neutrinos) no llevan ninguna carga eléctrica, evitándose que participen en interacciones electromagnéticas.
• Los quarks y los leptones llevan varias cargas de sabor, incluyendo el isospin débil, permitiendo a todas ellas interaccionar recíprocamente vía la interacción nuclear débil.

Pares de cada grupo (un quark tipo up, un quark tipo down, un lepton tipo down y su neutrino correspondiente) forman las familias. Las partículas correspondientes entre cada familia son idénticas la una a la otra, a excepción de su masa y de una característica conocida como su sabor.

Nota: Este video muestra como se fue dando el descubrimiento de las particulas subatómicas.

Partículas subatómicas. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=bfzrcG4Lbtw&feature=player_embedded

Partículas propiamente elementales

Actualmente se cree que los fermiones , leptones, quarks y bosones, gauge, son todos los constituyentes más pequeños de la materia y por tanto serían partículas propiamente elementales. Existe un problema interesante en cuanto a estas partículas propiamente elementales, ya que parecen los leptones, por ejemplo, agruparse en series homofuncionales, siendo cada generaciónsimilar a la anterior pero formada por partículas más masivas:

• Generación 1: electrón, neutrino electrónico, quark arriba, quark abajo.
• Generación 2: muon, neutrino muónico, quark extraño, quark encantado.
• Generación 3: tauón, neutrino tauónico, quark fondo, quark cima.

Aunque no se tienen demasiadas ideas de por qué existen estas tres generaciones, en teoría de cuerdasel número de generaciones existentes tiene que ver con la topología de la variedad de Calabi-Yau que aparece en su formulación. Concretamente el número de generaciones coincidiría en esta teoría con la mitad del valor absoluto del número de Euler de la variedad de Calabi-Yau. Sin embargo, esto no es estrictamente una predicción ya que en el estadio actual de la teoría de cuerdas pueden construirse espacios de Calabi-Yau de diferente número de Euler. Se sabe que si quiere construirse una teoría de cuerdas que dé lugar a sólo tres generaciones, el número de Euler debe ser ±6.

BIBLIOGRAFÍA

 Física de partículas. Recuperado de: es.wikipedia.org/wiki/Física-de_partículas.

Animaciones de Física en Flash/Physics Flash Animations. Recuperado de:
www.meet-physics.net/David-Harrison/index_spa.html

Partículas elementales. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=kkoY2bAqaWo

Partículas subatómicas. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=bfzrcG4Lbtw&feature=player_embedded