ensayo fisica

1.- PARTICULAS SUBATOMICAS Y PARTICULAS ELEMENTALES
                Una definición de objeto elemental es la de ser el último constituyente indivisible de la materia. La respuesta a la pregunta: ¿cuál es ese objeto?, ha variado históricamente.
                En los siglos IV y V a.C., la teoría griega del atomismo, cuyos máximos exponentes fueron Leucipo y su discípulo Demócrito, introducía,sin base experimental, objetos idénticos e indivisibles llamados átomos. En los siglos XVIII y XIX, con el desarrollo de la Química, tenemos que para John Dalton existen 20 elementos formados por átomos. En 1897, J.J.Thomson (Universidad de Cambridge, Inglaterra), encuentra experimentalmente el electrón. En 1911, E.Rutherford (Universidad de Manchester, Inglaterra), en un experimento crucial,descubre que la carga positiva del átomo está concentrada en el núcleo, en torno al cual se mueven los electrones. En 1932 queda establecido que el núcleo está constituido por protones y neutrones. En la década de los sesenta se acepta que estos protones y neutrones dejen de ser elementales y estén constituidos por quarks.
                 Hoy en día ya han sido detectadas una gran cantidad departículas de tamaño inferior al átomo, constituyendo lo que se ha denominado "un zoo de partículas". ¿Pero cuáles son las elementales?
                 Es muy importante que quede claro este concepto. Llamaremos partículas elementales a aquellas que no poseen estructura interna y, por lo tanto, no "albergan" dentro de ellas otras partículas "aún más elementales". Todas aquellas partículas de tamañoinferior al átomo, pero no elementales, las llamaremos subatómicas. Así, por ejemplo, el protón es una partícula subatómica, pero no elemental, ya que está constituida por tres quarks, como veremos más adelante. El hecho de llamarlas subatómicas no significa que formen parte del átomo: simplemente, que su tamaño es inferior al "diámetro" de un átomo "medio", es decir, un angström, 10 -8 cm.                Así, a una distancia de un angström, "vemos" que el átomo está constituido por los electrones y el núcleo, en el que no distinguimos sus constituyentes; a una distancia de 10 -13 (unidad denominada fermi, 1 fm = 10 -13 cm), reconocemos en el núcleo protones y neutrones; a una distancia de 10 -17 cm, discernimos los quarks como sus constituyentes elementales.
                 En general, podemos clasificar el"zoo de las partículas subatómicas" en cuatro grandes grupos:
a) Hadrones, que son aquellas que sufren las interacciones fuertes, como los protones y los neutrones. A su vez, los hadrones se dividen en bariones y mesones.
b) Leptones, que son aquellas que no intervienen en las interacciones fuertes, como el electrón. Son partículas elementales.
c) Cuantos mediadores de interacciones, como elfotón. Son partículas elementales.
d) Quarks, como el up. Son partículas elementales y hadrónicas.
                Todas las partículas subatómicas conocidas poseen una propiedad nueva y fundamental que se conoce como su estadística, la cual es consecuencia directa del hecho de que son microscópicas. La propiedad de la estadística únicamente se manifiesta cuando se consideran sistemas de dos o máspartículas, las cuales no están muy alejadas unas de otras y, además, son idénticas entre sí, es decir, tienen todas sus propiedades iguales (masa, spin, carga eléctrica, etc.). Atendiendo a su estadística, las que obedecen a la llamada estadística de Fermi, se les llama fermiones, y satisfacen el Principio de Exclusión de Pauli. A todas las demás, es decir, las que no son fermiones, se les denominabosones, y se dice que verifican la estadística de Bose.
                Si una partícula tiene spin semientero (s = 1/2, 3/2, 5/2, ....), se comporta como un fermión. Si una partícula posee spin entero (s = 0, 1, 2, ...), se comporta como un bosón.
                 Por otro lado, en 1930, Paul A. Dirac hizo, y justificó teóricamente, la hipótesis de que si existe una partícula...