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Partículas e Interacciones

Cuatro Fuerzas y sus Partículas Mediadoras

Más Partículas

Partículas Elementales

Las interacciones entre partículas existentes en la naturaleza producen todos los fenómenos que suceden en el Universo, estas se describen como fuerzas. Todas estas pueden agrupar en cuatro tipos básicos denominados interacciones fundamentales que se clasifican dependiendo de su intensidad de manera ascendente en:

1) La Interacción Gravitacional

2) La interacción débil

3) La interacción electromagnética

4) La interacción fuerte

1) La Interacción Gravitacional​​

2) La interacción débil

3) La interacción electromagnética

4) La interacción fuerte

Conocido como gravedad, descrita por Einstein y Newton. La fuerza es más débil. Explica caída de cuerpos o movimiento de la luna, estrellas, etc.

La partícula mediadora es el GRAVITÓN pero no es registrado ya que es débil.

Interacción nuclear débil, responsable del decaimiento beta del núcleo. Un neutrón se convierte en protón al emitir un electrón y un antineutrino.

Partículas medidoras: W+ , W- , Z° grandes con alcance corto, e intensidad menor. Forma una partícula como mensajera, denominada Partícula Mediadora.

Explica casi todos los fenómenos observable. Produce en partículas con carga eléctrica, con fuerzas producidas con carga en reposo. Su alcance es infinito, la fuerza gravitacional es conservativa. Partícula mediadora es el Fotón.

Interacción nuclear fuerte con intensidad grande, 100 veces mas fuerte que la interacción electromagnética. De intensidad mas grande.

Actúa en distancias cortas, subatómicas. Causa fuerza nuclear manteniendo unidas las partículas del núcleo (protones y neutrones)

Produce piones, otras partículas en choques de energía. GLUÓN es su partícula mediadora.

Descubrimiento de muones y piones, sus cargas eléctricas tiene la misma magnitud que el electrón cuando están cargados. Muon positivo y negativo son partículas-antipartículas. Después de descubrir el antiprotón y antineutrón donde se identifican partículas con nuevos términos con su descripción y clasificación:

Los ligeros denominados leptones, un ejemplo de estos son los electrones.

Los intermedios denominados mesones, un ejemplo son los piones.

Los pesados denominados bariones, por ejemplo los nucleones y las partículas más masivas.

Luego se clasificaron con sus interacciones, Los hadrones (mesones, bariones) que tienen interacciones fuertes. Los leptones no.

Leptones

Hadrones

Una familia de seis partículas que poseen interacciones fuertes, cada una de estas tiene su antipartícula. Los neutrinos no tienen carga, diferentes de antineutrones.

Tienen interacciones fuertes que se clasifican en mesones y bariones. Mesones con espín 0 son bosones. Entre los bariones tenemos nucleones y otras partículas denominadas hiperones; parecidas a nucleones pero más grandes. El protón es el único barion estable.

Estas se pueden definir como entes físicos más simples que el núcleo atómico, y se considera que son el último constituyente de la materia. Las tres partículas elementales que forman parte del átomo son: el electrón, el protón y el neutrón.

Sabor de las partículas elementales

Los tres quarks originales

Los tres quarks más

Sirve para diferenciar, distingue fermiones. Se puede notar más en los leptones, que son características iguales y masas distintas. Los distingue el sabor en su masa.

Murray Gell-Mann les puso quarks, utilizó la letra u, d y s para representar los sabores. Luego se puso nombres up (arriba) down (abajo) y strange (extraño). Tienen carga contraria.

Se sospechaba un cuarto sabor, c de charme. Luego descubrieron b de bottom y quark b con su antiquark b. Ya descubiertos seis leptones y cinco sabores surge uno mas basado en la naturaleza (top).

Color

Cromodinámica Cuántica

Quarks están sujetos al principio de exclusión , lo cual impide que el quarks tenga dos o mas del mismo sabor, componente y composición. Cada uno puede tener tres variaciones con colores: verde, rojo y azul. Con seis sabores y tres colores tenemos 18 quarks distintos.

La cromodinámica cuántica es una teoría cuántica de campos que describe una de las fuerzas fundamentales, la interacción fuerte. Fue propuesta a comienzos de los años 70 por David Politzer, Frank Wilczek y David Gross como teoría para entender la estructura de bariones y mesones.​

Clasificación de los ferimones

Los fermiones elementales se dividen en dos grupos: Quarks, que forman las partículas del núcleo atómico, y que son capaces de experimentar la interacción nuclear fuerte. Leptones, entre los que se encuentran los electrones y otras que interactúan básicamente mediante la interacción electrodébil.