Atomos

Teoría Atómica

Asignatura: Química General Profesor: Andrés Palma V
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El Nucleo Las partículas elementales

Podríamos iniciar el tema reconociendo el estudio del átomo desde concepciones remotas, como las que nos remontan a definición del átomo, “sin división” con el filosofo griego Democrito. Sin embargo, nuestra apreciación nos conduce a plantear el estudio del átomo con un problemano nuevo, pero si polémico e interesante, desde la perspectiva misma de la ciencia, planteándonos una pregunta aun sin respuesta: “¿cómo surge el universo?” Por convención existen los colores, Por convención la dulzura, Por convención la amargura, pero en realidad hay átomos y espacio. -Democritus (400 AC) El estudio del surgimiento del universo a llevado, a su vez, a algunas teorías físicas aplantear como surgió la materia. El estudio se ha hecho desde diversos puntos de vista de la física, a través de cosmología que surgió de la relatividad general con el llamado “modelo cosmológico”, y los modelos inflacionarios. Así también, otras ramas de la física, como la física de partículas, a finales de los 70´s, lo han hecho con el llamado “modelo cosmológico de partículas”, por solo mencionardos de los mas interesantes. Y a últimas fechas con otros modelos de la teoría de cuerdas y de supercuerdas. La investigación del surgimiento del universo y sus diferentes etapas ha llevado a generar un estudio sobre el proceso de aniquilación y creación de la materia y de la antimateria. Aunque el estudio puede resultar muy extenso y complicado, pero interesante, aquí solo intentaremos mostraralgunos resultados interesantes. Uno de los procesos mas interesantes en el proceso de creación y aniquilación de las partículas elementales lo ofrecen los fotones, partículas sin masa y con espín cero, cuyo estudio al igual que algunas otras partículas con espines enteros o cero son abordado por la estadística de BoseEinstein; a la clasificación de tales partículas se les conoce como Bosones. Por elcontrario para partículas o elementos con espín fraccionarios su análisis es abordado por una estadística 2

conocida como la estadística de Fermi-Dirac, conocidas a estas partículas como fermiones, cuya clasificación adquieren el nombre precisamente de tal estadística. Antes de abordar un estudio sobre la creación y aniquilación algunas partículas podríamos pensar en describir de qué y cómoesta constituido el átomo. Este se puede describir como una nube de electrones que rodea a un a esfera densa llamada núcleo, el cual esta constituido por partículas como los protones y los neutrones, estos a su vez están compuestos de partículas llamadas quarks y Top quarks. Así electrones y quarks se unen al núcleo, no en un sentido estricto, por supuesto, sino a través de la interacción con otraspartículas llamadas gluones, que podría entenderse precisamente de ingles “gluon” como pegamento, quizá el mas conocido es el fotón. Por otro lado, debemos reconocer que el análisis de la posición de los electrones en el núcleo es probabilistico, concepción generada en el seno de la mecánica cuántica como lo muestra la ecuación de onda de las soluciones de la ecuación de Schördenger. También, esde reconocimiento que la concepción no fue única y que a lo largo de la historia, al igual que muchas otras historias de la ciencia, tuvo fallas pero también hubieron avances y resultados rescatables. No siempre existieron los grandes laboratorio, aceleradores de partículas con los que contamos el día de hoy y las aportaciones estuvieron marcados a través de modelos que pretendían entender larealidad aun estando fuera de ella misma. Un ejemplo lo podríamos obtener en el marco de la teoría electromagnética con la ley de Gauss, donde podemos analizar la carga total contenida en una superficie cerrada con solo conocer su campo. Un ejemplo mas evidente lo constituyo la credibilidad de la teoría de la relatividad especial de Einstein planteada en 1905 acerca del espació-tiempo, y que fue...