Fisica de particulas

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  • Publicado : 6 de junio de 2010
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INTRODUCCION

En este documento plasmamos los conceptos y los elementos que componen a la física de partículas, que no es más que aquella parte de la física que se encarga de estudiar los elementos que se encuentra dentro de la materia. De este trabajo esperamos que se les facilite a los compañeros que próximamente entraran a la carrera de Ingeniería de Gestión Empresarial una mayorcomprensión de los temas que abarcamos en el semestre, en especial este tema que no es más que uno de los temas que abarca la física moderna.
Como mencionamos nos encontraremos con términos bastantes nuevos para los que tendremos que remontarnos un poco al pasado observando los antecedentes que los antiguos filósofos griegos y demás físicos que durante la historia fueron abriendo camino para eldescubrimiento de estos elementos como son: los bosones, los fermiones, los bariones, entre otros elementos importantes para la física de las partículas, así también observaremos algunas teorías sobre esta física de las partículas.
Observaremos como estos elementos y partículas interactúan con su entorno ya que lo consideramos que interactúan con la naturaleza lo que proporciona que interactúen y que nospongamos a observar 4 fuerzas que son fundamentales para la naturaleza como son la de la fuerza gravitacional, entre otras fuerza.


Antecedentes
El interés por descubrir la constitución interna de la materia se remonta a los filósofos griegos. De entre ellos, los primeros que creyeron en una organización interna fueron Leucipo y Demócrito, que postularon una estructura basada en laexistencia de átomos "sin partes" en griego. La hipótesis de de estos filósofos se abandonó hasta que a principios del siglo XIX fue recuperada por John Dalton, con el establecimiento de su teoría atómica. En ella Dalton postulaba que la materia estaba formada por partículas pequeñas denominadas átomos, que éstas eran indivisibles e indestructibles, que todos los átomos de un elemento eran igualesentre sí y diferentes de los átomos de los demás elementos y que los átomos se unían entre sí para formar compuestos químicos.
Con el desarrollo de la electricidad en el siglo XIX se vio que era imposible admitir que los átomos fuesen las partículas últimas de la materia. Así, el estudio de las descargas eléctricas en gases, y en particular sobre los rayos catódicos, llevó a J.J. Thompson en 1897a descubrir el electrón y medir su relación carga/masa. El propio Thompson propuso un modelo atómico que incluía la presencia del electrón dentro del átomo. Al mismo tiempo que Thompson realizaba sus estudios sobre el electrón Eugen Goldstein descubre los denominados rayos canales y posteriormente Rutherford propone denominar protón a la partícula positiva generada a partir del hidrógeno, con loque se completaba la existencia de dos partículas fundamentales cada una con un tipo de carga. El protón tenía la misma carga del electrón y una masa mucho mayor. Rutherford propone un modelo atómico nuclear, con una zona central denominada núcleo, que contiene la carga positiva y la casi totalidad de la masa del átomo y una corteza orbital, en la que se encuentran los electrones. Fija el tamañodel núcleo como más de 10.000 veces el del átomo. También, a principios del siglo XX se postula la existencia del neutrón, ligeramente más masivo que el protón y desprovisto de carga eléctrica. Su existencia fue confirmada en 1932.
A comienzos del siglo XX, el desarrollo del modelo atómico de Rutherford, coloca a los protones y neutrones en el núcleo del átomo y a los electrones en su corteza.Las investigaciones sobre el efecto fotoeléctrico llevan a Einstein a formular su teoría corpuscular de la luz y predecir la existencia del fotón, que sería una partícula sin masa ni carga eléctrica.
Así pues, hasta 1932 podía explicarse la constitución de la materia sólo con cuatro partículas elementales: el electrón, el protón, el neutrón y el fotón. Sin embargo, pronto se comprobó que el...
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