En esta entrada vamos a explorar y explicar el universo cuántico a través de las partículas elementales.
Si bien no vamos a desarrollar en exceso el tema, si que voy a ofrecer unas explicaciones y una clasificación general de las mismas.
En primer lugar vamos a recordar que hasta hace poco tiempo se pensaba que las únicas partículas indivisibles eran los protones, electrones y neutrones, tuvo que llegar el físico Murray Gell-Mann, nobel en física en 1969, para mostrar la existencia de los Quarks.
Actualmente las partículas que forman la materia son los electrones, los neutrinos y algunos quarks y las partículas relacionadas con las fuerzas de la naturaleza son los bosones, fotones y gluones, a falta de más investigación con la partícula que se encargaría de la gravedad, el gravitón.
Si llegado a este punto sabes de lo que estoy hablando y conoces todas estas partículas nombradas al detalle te permito marcharte de esta entrada, si no es así, continuemos las explicaciones.
La primera división clara que se hace de las partículas subatómicas es la división entre bosones y fermiones. La diferencia radica en el principio de exclusión de Pauli.
BOSONES:
No cumplen el principio de exclusión de Pauli, es decir, dos partículas pueden existir en el mismo estado cuántico, esto es, poseer los cuatro número cuánticos, que muestran la energía, la forma del orbital, la orientación espacial y el sentido de rotación sobre su eje, iguales.
FERMIONES:
Cumplen el principio de exclusión de Pauli, es decir, dos partículas no pueden existir en el mismo estado cuántico. Esto por ejemplo lo vemos en la distribución de los electrones en los átomos.
Los números cuánticos otorgan características como "color", organización, tamaño o valencia.
Más adelante subiré una entrada hablando de ellos y del principio de exclusión.
Una vez vista la diferencia vamos a hablar de cada uno de ellos.
BOSONES: Los bosones son todos ellos partículas elementales, es decir, indivisibles, son partículas que poseen un spin entero y son partículas que se pueden dividir en cuatro.
-Fotón: Partícula elemental sin carga eléctrica cuya interacción es electromagnética. No posee masa relativista.
-Bosón W: Partícula elemental con carga eléctrica +/-1 cuya interacción es nuclear débil.
-Bosón Z: Partícula elemental sin carga eléctrica cuya interacción es nuclear débil.
-Gluón: Partícula elemental sin carga eléctrica cuya interacción es nuclear fuerte. No posee masa relativista. Está muy relacionado en la unión de distintas partículas.
FERMIONES: Poseen un espín intrínseco y fraccionario.
Los fermiones pueden dividirse en dos grupos; los leptones y los quarks, cuya diferencia radica principalmente en el hecho de que los leptones pueden aparecer aislados, a diferencia de los quarks que se encuentran en presencia de otros quarks.
LEPTONES:
-Electrón: Partícula elemental con carga electromagnética -1.
-Muón: Partícula elemental con carga electromagnética -1.
-Tauón: Partícula elemental con carga electromagnética -1.
-Neutrino electrónico: Partícula elemental con carga electromagnética neutra.
-Neutrino muónico: Partícula elemental con carga electromagnética neutra.
-Neutrino tauónico: Partícula elemental con carga electromagnética neutra.
QUARKS:
-Quark up: Partícula elemental con carga electromagnética +2/3.
-Quark charm:Partícula elemental con carga electromagnética +2/3.
-Quark top:Partícula elemental con carga electromagnética +2/3.
-Quark down:Partícula elemental con carga electromagnética -1/3.
-Quark strange:Partícula elemental con carga electromagnética -1/3.
-Quark bottom:Partícula elemental con carga electromagnética -1/3.
Ahora que hemos clasificado y comentado un poco las características de las partículas elementales, vamos a hablar de las partículas compuestas.
HADRONES:
Se denominan hadrones a las partículas que se componen de otras más elementales.
La carga eléctrica de los hadrones es un número entero, por lo que la suma de la carga de los quarks que los componen debe ser un entero.
Encontramos dos tipos de hadrones:
-Bariones:Los bariones son partículas que contienen tres quarks, algunos gluones y algunos antiquarks.
Entre los bariones encontramos partículas muy conocidas, los nucleones, estos son, protones y neutrones.
Los bariones son también fermiones ya que su espín es fraccionario.
-Mesones:Los mesones son partículas formadas por un quark, un antiquark y la partícula que las une, el gluon.
Los mesones son además bosones, ya que la suma de los espines, de sus quark-antiquark, es un número entero.
Además vamos a hablar de algunas partículas hipotéticas:
-Bosón de Higgs:
El bosón de Higgs es la única partícula del modelo estándar cuya existencia aún no ha sido confirmada.
Experimentos en el Gran colisionador de hadrones han confirmado el hallazgo de una partícula que podría ser el bosón de Higgs, aunque se está a la espera de mayores precisiones.
-Gravitón:
El gravitón es el hipotético bosón para la interacción gravitatoria que ha sido propuesto en las teorías de la gravedad cuántica.
No suele formar parte del modelo estándar debido a que no se ha encontrado experimentalmente.
Se teoriza que interaccionaría con leptones y quarks y que no tendría masa.
Incluso podemos hablar de otras partículas como el pomerón, el skirmión o el goldstino.
Pero ya profundizaremos más adelante en todas las partículas.
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS HIPOTÉTICAS Y REALES POR SU VELOCIDAD
De acuerdo con su masa y rango de velocidad alcanzable las partículas pueden clasificarse en:
-Tardión:Viaja más lento que la luz y tiene una masa en reposo no nula.
Todas las partículas con masa pertenecen a esta categoría.
Espero que os haya gustado esta entrada, en futuras publicaciones profundizaré más sobre las partículas y hablaremos de sus cualidades y acciones en sus respectivos campos.
Si tenéis alguna duda de esta primera clasificación básica de partículas, no dudéis en ponérmelas en los comentarios.
Gracias.
Si bien no vamos a desarrollar en exceso el tema, si que voy a ofrecer unas explicaciones y una clasificación general de las mismas.
En primer lugar vamos a recordar que hasta hace poco tiempo se pensaba que las únicas partículas indivisibles eran los protones, electrones y neutrones, tuvo que llegar el físico Murray Gell-Mann, nobel en física en 1969, para mostrar la existencia de los Quarks.
Actualmente las partículas que forman la materia son los electrones, los neutrinos y algunos quarks y las partículas relacionadas con las fuerzas de la naturaleza son los bosones, fotones y gluones, a falta de más investigación con la partícula que se encargaría de la gravedad, el gravitón.
Si llegado a este punto sabes de lo que estoy hablando y conoces todas estas partículas nombradas al detalle te permito marcharte de esta entrada, si no es así, continuemos las explicaciones.
La primera división clara que se hace de las partículas subatómicas es la división entre bosones y fermiones. La diferencia radica en el principio de exclusión de Pauli.
BOSONES:
No cumplen el principio de exclusión de Pauli, es decir, dos partículas pueden existir en el mismo estado cuántico, esto es, poseer los cuatro número cuánticos, que muestran la energía, la forma del orbital, la orientación espacial y el sentido de rotación sobre su eje, iguales.
FERMIONES:
Cumplen el principio de exclusión de Pauli, es decir, dos partículas no pueden existir en el mismo estado cuántico. Esto por ejemplo lo vemos en la distribución de los electrones en los átomos.
Los números cuánticos otorgan características como "color", organización, tamaño o valencia.
Más adelante subiré una entrada hablando de ellos y del principio de exclusión.
Una vez vista la diferencia vamos a hablar de cada uno de ellos.
BOSONES: Los bosones son todos ellos partículas elementales, es decir, indivisibles, son partículas que poseen un spin entero y son partículas que se pueden dividir en cuatro.
-Fotón: Partícula elemental sin carga eléctrica cuya interacción es electromagnética. No posee masa relativista.
-Bosón W: Partícula elemental con carga eléctrica +/-1 cuya interacción es nuclear débil.
-Bosón Z: Partícula elemental sin carga eléctrica cuya interacción es nuclear débil.
-Gluón: Partícula elemental sin carga eléctrica cuya interacción es nuclear fuerte. No posee masa relativista. Está muy relacionado en la unión de distintas partículas.
Los fermiones pueden dividirse en dos grupos; los leptones y los quarks, cuya diferencia radica principalmente en el hecho de que los leptones pueden aparecer aislados, a diferencia de los quarks que se encuentran en presencia de otros quarks.
LEPTONES:
-Electrón: Partícula elemental con carga electromagnética -1.
-Muón: Partícula elemental con carga electromagnética -1.
-Tauón: Partícula elemental con carga electromagnética -1.
-Neutrino electrónico: Partícula elemental con carga electromagnética neutra.
-Neutrino muónico: Partícula elemental con carga electromagnética neutra.
-Neutrino tauónico: Partícula elemental con carga electromagnética neutra.
QUARKS:
-Quark up: Partícula elemental con carga electromagnética +2/3.
-Quark charm:Partícula elemental con carga electromagnética +2/3.
-Quark top:Partícula elemental con carga electromagnética +2/3.
-Quark down:Partícula elemental con carga electromagnética -1/3.
-Quark strange:Partícula elemental con carga electromagnética -1/3.
-Quark bottom:Partícula elemental con carga electromagnética -1/3.
Ahora que hemos clasificado y comentado un poco las características de las partículas elementales, vamos a hablar de las partículas compuestas.
HADRONES:
Se denominan hadrones a las partículas que se componen de otras más elementales.
La carga eléctrica de los hadrones es un número entero, por lo que la suma de la carga de los quarks que los componen debe ser un entero.
Encontramos dos tipos de hadrones:
-Bariones:Los bariones son partículas que contienen tres quarks, algunos gluones y algunos antiquarks.
Entre los bariones encontramos partículas muy conocidas, los nucleones, estos son, protones y neutrones.
Los bariones son también fermiones ya que su espín es fraccionario.
-Mesones:Los mesones son partículas formadas por un quark, un antiquark y la partícula que las une, el gluon.
Los mesones son además bosones, ya que la suma de los espines, de sus quark-antiquark, es un número entero.
Además vamos a hablar de algunas partículas hipotéticas:
-Bosón de Higgs:
El bosón de Higgs es la única partícula del modelo estándar cuya existencia aún no ha sido confirmada.
Experimentos en el Gran colisionador de hadrones han confirmado el hallazgo de una partícula que podría ser el bosón de Higgs, aunque se está a la espera de mayores precisiones.
-Gravitón:
El gravitón es el hipotético bosón para la interacción gravitatoria que ha sido propuesto en las teorías de la gravedad cuántica.
No suele formar parte del modelo estándar debido a que no se ha encontrado experimentalmente.
Se teoriza que interaccionaría con leptones y quarks y que no tendría masa.
Incluso podemos hablar de otras partículas como el pomerón, el skirmión o el goldstino.
Pero ya profundizaremos más adelante en todas las partículas.
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTÍCULAS HIPOTÉTICAS Y REALES POR SU VELOCIDAD
De acuerdo con su masa y rango de velocidad alcanzable las partículas pueden clasificarse en:
-Tardión:Viaja más lento que la luz y tiene una masa en reposo no nula.
Todas las partículas con masa pertenecen a esta categoría.
-Luxón:Viaja exactamente a la velocidad de la luz, y no tiene masa.
Todas las partículas bosónicas sin masa pertenecen a esta categoría, usualmente se acepta que los neutrinos también pertenecen a esta categoría.
-Taquión: Partícula hipotética que viaja más rápido que la luz, y cuya masa debe de ser imaginaria. No se han detectado ejemplos de este tipo de partícula.
Espero que os haya gustado esta entrada, en futuras publicaciones profundizaré más sobre las partículas y hablaremos de sus cualidades y acciones en sus respectivos campos.
Si tenéis alguna duda de esta primera clasificación básica de partículas, no dudéis en ponérmelas en los comentarios.
Gracias.
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Gran colisionador de hadrones en el CERN
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