Indudablemente la
materia está constituida de partículas elementales, aquellas que no pueden dividirse
en más pequeñas, pero que a pesar de ello no poseen un tamaño el cual pueda ser
medido y que conforme pasa el tiempo y avanza la tecnología han ido apareciendo
varias hasta llegar a confirmar al día de hoy, que más allá de los electrones,
protones y neutrones como partículas constituyentes del átomo, también lo son los
leptones, hadrones, quarks y partículas de campo, sin dejar de lado sus
correspondientes antipartículas.
domingo, 14 de julio de 2013
Hadrones y Leptones
Los leptones y hadrones forman parte de la familia
de fermiones que son partículas subatómicas, formada por aquellas partículas
cuyo spin es de valor fraccionario; en oposición a la familia de los bosones,
formada por aquellas partículas cuyo spin toma valores enteros.
La palabra leptón proviene del latían «leptos» que
significa liviano y rápido, y el más conocido de ellos es el electrón (e⁻), unas
setecientas veces más liviano que el más ligero de los quarks (fue descubierto
en 1897 por el físico inglés Joseph John Thomson (1856-1940), sucesor de Lord
Rayleigh en Cambridge y Premio Nobel 1906 por sus trabajos sobre conducción
eléctrica en gases) así como también el muón (μ⁻), el
tauón (τ⁻), y tres neutrinos que son el neutrino electrónico (νe),
el neutrino muónico (νμ), y el neutrino tauónico (ντ).
Son auténticas partículas elementales, lo que quiere
decir que carecen de estructura interna compuesta. No participan en las
interacciones fuertes, contiene sólo seis partículas conocidas: tres leptones
con carga eléctrica, a los cuales les corresponden tres neutrinos sin carga y
que por lo tanto no participan en las interacciones eléctricas.
El electrón: primera partícula elemental, se descubrió hace mucho, en 1897. Paul Dirac propuso una teoría consistente con la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad especial. En su formulación, explicó matemáticamente por qué el electrón tenía espín ½, es decir, por qué no parecía lo mismo si se giraba sólo una vuelta completa, pero sí que lo hacía si se giraba dos vueltas. Por lo que se ha comprobado hasta ahora, se trata de una partícula absolutamente estable y no se desintegra en otras más ligeras. La estabilidad absoluta del electrón está garantizada por la ley de conservación de la carga eléctrica: En una interacción de partículas la carga eléctrica total ha de mantenerse constante. El electrón es la partícula elemental cargada más ligera, y no puede desintegrarse en partículas más ligeras porque no hay ninguna partícula que pueda llevarse su carga eléctrica. La ley de la conservación de la carga eléctrica, como todas las leyes físicas, se somete a pruebas experimentales; hasta el momento no se ha demostrado que no se cumpla.
Muón (μ⁻): derivado de la letra griega mu (μ) son partículas inestables; por lo que se ha podido determinar, resulta idéntica al electrón salvo que su masa es 207 veces mayor. Tiene la misma carga eléctrica y el mismo espín de un medio que el electrón.
Tauón (τ⁻): derivado de la letra griega y tau (τ) son partículas inestables, cuyas vidas medias son muy pequeñas. El tauón tiene una masa 3.491 veces mayor que el electrón. Si el muón es un electrón “pesado”, el tauón es un muón pesado. El tauón, como el muón, es inestable y se desintegra en muchas otras partículas posibles. Pero en todos estos procesos se conserva, evidentemente, un “número tauónico”
Los Neutrinos
Guardan relación con su neutralidad eléctrica por lo tanto no participan en las
interacciones eléctricas y son estables. No tienen masa en reposo o ella es muy
pequeña y reaccionan tan poco con la materia, que son partículas casi
fantasmas. Lo conforman:
El neutrino de electrón: compañero de familia del electrón, es sumamente ligero
ya que la masa que se le ha podido calcular es de casi cero. Los físicos
experimentales se esforzaron hasta el año 2007 para poder establecer los
límites de su masa o medirla, ya que los resultados que se obtenían hasta
entonces no eran los convincentes que exige las reglas de rigor de la física.
El neutrino muónico: tiene un spin ½ y una masa bastante pequeña pero mayor que
la del neutrino del electrón
El neutrino tauónico: Tiene spin ½, y una masa menor un millón de veces que la
del electrón, pero no nula.
Hadrones
Etimológicamente proviene del griego hadrón que
significa fuerte, grande.
La familia de los hadrones constituye uno de los ladrillos básicos de la
estructura del universo. Los hadrones participan en las cuatro interacciones
fundamentales posibles entre partículas y son los únicos que presentan las
llamadas interacciones fuertes. Resulta que los hadrones, incluidos el neutrón
y el protón, no son unidades fundamentales e irreductibles de materia sino que
están compuestos de unidades aún más pequeñas (que sí parecieran irreductibles)
los quarks.
Bibliografía
Tipler, P. A. &. Mosca, G. (2010). Física para Ciencia y Tecnología.
Barcelona. España: Editorial Reverté.
Puerres. G. (2009).Partícula Fundamentales del Átomo. Recuperado de: http://gracielapuerres.blogspot.com/
Quarks
El primer grupo de partículas fundamentales está
constituido por los quarks. Se conocen
seis tipos los cuales se agrupan en tres generaciones. Una generación de
partículas fundamentales está compuesta de dos quarks y dos leptones. Los
quarks nunca están en la naturaleza en estado libre, es decir, estos siempre
están unidos formando dúos o tríos. Al unirse forman otras partículas, las
cuales conocemos como hadrones, la palabra hadrón proviene del griego y quiere
decir duro. Los hadrones son partículas que interaccionan por medio de fuerza
nuclear y a su vez se agrupan en dos
grupos: los mesones y los bariones.
Para realizar esta clasificación se utiliza
como criterio el número de quarks que constituyen al hadrón. De ser una pareja,
estará formada por un Quark y un anti-quark, a este tipo de partícula se le
conoce como un mesón. Por otro lado si es un trío de quarks o de Antic-quarks a
la partícula se le conoce como un barión.
Bibliografía
Tipler, P. A. &. Mosca, G.
( 2010). Física para Ciencia y Tecnología. Barcelona. España: Editorial Reverté
Quarks y Leptones
Hasta donde se sabe hoy en día, toda forma de materia está constituida por dos
tipos de partículas fundamentales:
- los quarks (que se hallan, por ejemplo, dentro de un protón)
- los leptones (como el electrón)
Las
Interacciones:
Las interacciones responsables de todos los fenómenos físicos son esencialmente
cuatro:
- la gravitación
- el electromagnetismo
- la interacción nuclear fuerte
- la interacción nuclear débil
La interacción electromagnética es la base de todos los fenómenos que suceden
fuera del núcleo atómico (exceptuando la gravitación), incluyendo los fenómenos
químicos y biológicos.
La teoría que describe las interacciones electromagnéticas constituye uno de los logros más notables de la física: sus predicciones han sido verificadas en todos los experimentos realizados hasta el día de hoy. En toda la historia de la ciencia, no hay otra teoría que haya sido experimentalmente verificada con mayor precisión.
La interacción nuclear fuerte es la que une a los quarks para formar protones
y neutrones, y a su vez une a
éstos últimos para formar los núcleos
atómicos. Los leptones en cambio, no sienten la interacción fuerte. Las
enormes energías liberadas en las reacciones nucleares de fisión y fusión se
deben también a esta interacción.
La interacción nuclear débil es sentida por todas las partículas. Su efecto más
notorio ocurre en las desintegraciones nucleares o radioactividad tipo Beta como es el caso del Carbono-14,
famoso por su uso en determinar la edad de fósiles. La interacción débil es
también la que está asociada a la existencia de los neutrinos, leptones neutros de masa supuestamente cero que son
emitidos en grandes cantidades por el sol y demás estrellas, pero que son casi
imperceptibles. Aunque mucho se ha aprendido en las últimas décadas respecto a
estas fuerzas nucleares, aún quedan cabos sueltos que atar y nuevos fenómenos
que explorar.
Tipler, P. A. &. Mosca, G. (2010). Física para Ciencia y Tecnología. Barcelona. España: Editorial Reverté.
Universidad Católica Valparaíso (2000). Física de Campos y Partículas. Recuperado de: http://www.fis.utfsm.cl/partic.htm
Introducción
A lo
largo de la historia diferentes científicos han enunciado una serie de teorías
que nos ayudan a entender la complejidad de estas partículas. La mayoría de las partículas elementales que
se han descubierto y estudiado, no pueden encontrarse en condiciones normales
en la tierra, sino que se producen en los rayos cósmicos y en los procesos que
se dan en los aceleradores de partículas. De este modo, existen docenas de
partículas subatómicas.
viernes, 12 de julio de 2013
Blog Grupo 1C
UNIVERSIDAD
ESTATAL A DISTANCIA
VICERRECTORÍA
ACADÉMICA
ESCUELA
DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
CÁTEDRA
DE FÍSICA
Estudiante:
Maritza
Amador Ramos
Kristel Karina Amador Picado
Profesor:
Carlos
Arguedas
Grupo:
1C
Tema:
Partículas
Elementales
Fecha
de entrega:
14
de julio del 2013
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