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/