FISICA DE PARTICULAS

FISICA DE PARTICULAS

La física de partículas es la rama de la física que estudia a las partículas elementales que constituyen la materia y las interacciones que ocurren entre ellas. En un principio se le llamo partículas elementales a una serie de partículas subatómicas como los protones y los neutrones, pero luego se descubrió que estas estaban formadas por unas más simples. Desde entoncesse le llama partícula elementales a aquellas que se saben nos están constituidas por otras. En la actualidad se llama modelo estándar, al usado para describir la materia que constituye el universo y sus interacciones.1

Tenemos que las partículas elementales se encuentran divididas en dos categorías, los Fermiones y los Bosones, de acuerdo al principio de exclusión de Pauli: las que se encuentranatadas a este principio y las que no. El principio de exclusión de Pauli, plantea que dos partículas elementales no pueden ocupar el mismo estado cuántico, en el mismo sistema cuántico. Dentro de los fermiones se encuentran los quarks y los leptones. Según el modelo estándar, existen seis tipos de quarks, seis tipos de leptones, y cuatro tipos de bosones.

Los fermiones, llamados así en honoral científico italiano Enrico Fermi, se caracterizan por tener un espín semi-entero, y se encuentran bajo el principio de exclusión de Pauli, y se dividen en quarks y leptones, y se les considera las partículas constituyentes de la materia.

Por otro lado los bosones, no se encuentran atados al principio de exclusión de Pauli, por lo tanto dos de ellos si pueden ocupar el mismo estado cuántico,en el mismo momento. Además son partículas con espín entero y se considera que son las partículas encargadas de transmitir las cuatro fuerzas fundamentales.2

A cada partícula en el universo, le corresponde una antipartícula, que tiene su misma masa, su mismo espín, pero una diferente carga eléctrica, aunque existen los casos en que las partículas son iguales a su antipartícula, como es el casodel fotón, el cual no tiene carga eléctrica. Las partículas y las antipartículas si se encuentran el estado cuántico apropiado.3

A lo largo de la historia, las partículas elementales, han sido estudiadas, mediante los aceleradores de partículas, que básicamente, es una maquina que utiliza campos electromagnéticos, para acelerar a altísimas velocidades partículas cargadas, que son generadas poruna fuente de partículas, para luego colisionarla y de esa manera generar nuevas partículas, las partículas son colisionadas dentro de un detector, que se encarga de contar y rastrear las partículas que son generadas. Podemos tomar como ejemplo, el tubo de rayos catódicos que utilizan los televisores, puesto que este es un tipo básico de acelerador de partículas. En cierta forma, los aceleradoresde partículas, imitan la acción que general los rayos cósmicos sobre la atmosfera terrestre, puesto que estos generan un sinfín de partículas exóticas e inestables que solo duran milésimas de segundo. Aunque a diferencia de esto, los aceleradores de partículas presentan un entorno mas controlado para la generación, estudio y desintegración de estas partículas. El avance en la investigación sobreeste tipo de partículas podría ser útil, para el desarrollo de áreas como la medicina, la tecnología, electrónica, etc.4

También tenemos que la física de partículas estudia a partículas más complejas, es decir aquellas que se encuentran compuestas de las más simples, a estas partículas se les denomina hadrones. Los hadrones se encuentran compuestos por quarks, y se mantienen unidos debido ala interacción nuclear fuerte. Dentro de los hadrones tenemos a los bariones, que son partículas compuestas por tres quarks, como ejemplo de bariones tenemos a los protones y a los neutrones, y en su mayoría son inestables. También están los Mesones, que se encuentran formados por un quark y un antiquark, y son mas estables que los Bariones.5

Además de estudiar a las partículas, la física de...