ensayo
Páginas: 6 (1313 palabras)
Publicado: 4 de junio de 2013
¿Que son los quarks?
En física de partículas, los quarks, junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.
Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. Los quarks son partículasparecidas a los gluones en peso y tamaño, esto se asimila en la fuerza de cohesión que estas partículas ejercen sobre ellas mismas. Son partículas de espín 1/2, por lo que son fermiones. Forman, junto a los leptones, la materia visible.
Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos de partículas han denominado de la siguiente manera:
up (arriba)
down (abajo)
charm (encanto)
strange (extraño)top (cima) y
bottom (fondo).
Fueron nombrados arbitrariamente basados en la necesidad de nombrarlos de una manera fácil de recordar y usar, además de los correspondientes antiquarks. Las variedades extraña, encanto, fondo y cima son muy inestables y se desintegraron en una fracción de segundo después del Big Bang, pero los físicos de partículas pueden recrearlos y estudiarlos. Las variedadesarriba y abajo sí se mantienen, y se distinguen entre otras cosas por su carga eléctrica.
En la naturaleza no se encuentran quarks aislados. Estos siempre se encuentran en grupos, llamados hadrones, de dos o tres quarks, conocidos como mesones y bariones respectivamente. Esto es una consecuencia directa del confinamiento del color. En el año 2003 se encontró evidencia experimental de una nuevaasociación de cinco quarks, los pentaquark aunque su existencia aún es controvertida.
Propiedades
Los quarks no se encuentran libres en la naturaleza sino que se agrupan formando hadrones. Éstos se dividen en dos tipos:
Mesones: formados por un quark y un antiquark (piones, kaones,...)
Bariones: formados por tres quarks (protones, neutrones,...)
Existen 6 tipos de quarks, cada uno con susabor, su carga, su isospín débil y su masa (entre las propiedades más importantes).
Una lista de estas propiedades para cada quark sería.
Nombre Símbolo Generación Isospín débil Sabor Carga Masa
arriba (up) u 1 +½ Iz=+½ +⅔ 1,5 – 4,0
abajo (down) d 1 -½ Iz=-½ -⅓ 4 – 8
extraño (strange) s 2 -½ S=-1 -⅓ 80 – 130
encantado (charm) c 2 +½ C=1 +⅔ 1150 – 1350
fondo (bottom) b 3 -½ B'=-1 -⅓ 4100– 4400
cima (top) t 3 +½ T=1 +⅔ 170900 ± 1800
Junto a los leptones, los quarks forman prácticamente toda la materia de la que estamos rodeados. En concreto la constituyen los dos primeros quarks ya que forman los protones y neutrones que a su vez forman los núcleos atómicos.
Carga
La carga -⅓ o +⅔ de la carga elemental. Por esto siempre las partículas compuestas (bariones y mesones)tienen una carga entera. Experimentalmente (por ejemplo en el experimento de la gota de aceite de Millikan) no hay información de cargas fraccionarias de partículas aisladas. La tercera parte de la carga en los hadrones es debido a la presencia de los quarks. Actualmente se desconoce por qué la suma de las cargas de los quarks en un protón se corresponde exactamente a la del electrón, un leptón, consigno opuesto.
Masa
Aunque si bien se habla de la masa de los quarks en el mismo sentido que la masa de cualquier otra partícula, la noción de masa para un quark es complicada por el hecho que los quarks no pueden encontrarse solos en la naturaleza, siempre se encuentran acompañados de un gluón, por lo general. Como resultado, la noción de la masa de un quark es una construcción teóricaque tiene sentido sólo cuando se especifica exactamente que se usará para definirla.
La simetría quiral aproximada de la cromodinámica cuántica, por ejemplo, permite definir la razón entre varias masas de quarks a través de combinaciones de las masas de los octetos pseudoescalares de los mesones en el modelo de quarks por la teoría de perturbación quiral, tenemos:
El hecho de que el quark...
En física de partículas, los quarks, junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.
Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. Los quarks son partículasparecidas a los gluones en peso y tamaño, esto se asimila en la fuerza de cohesión que estas partículas ejercen sobre ellas mismas. Son partículas de espín 1/2, por lo que son fermiones. Forman, junto a los leptones, la materia visible.
Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos de partículas han denominado de la siguiente manera:
up (arriba)
down (abajo)
charm (encanto)
strange (extraño)top (cima) y
bottom (fondo).
Fueron nombrados arbitrariamente basados en la necesidad de nombrarlos de una manera fácil de recordar y usar, además de los correspondientes antiquarks. Las variedades extraña, encanto, fondo y cima son muy inestables y se desintegraron en una fracción de segundo después del Big Bang, pero los físicos de partículas pueden recrearlos y estudiarlos. Las variedadesarriba y abajo sí se mantienen, y se distinguen entre otras cosas por su carga eléctrica.
En la naturaleza no se encuentran quarks aislados. Estos siempre se encuentran en grupos, llamados hadrones, de dos o tres quarks, conocidos como mesones y bariones respectivamente. Esto es una consecuencia directa del confinamiento del color. En el año 2003 se encontró evidencia experimental de una nuevaasociación de cinco quarks, los pentaquark aunque su existencia aún es controvertida.
Propiedades
Los quarks no se encuentran libres en la naturaleza sino que se agrupan formando hadrones. Éstos se dividen en dos tipos:
Mesones: formados por un quark y un antiquark (piones, kaones,...)
Bariones: formados por tres quarks (protones, neutrones,...)
Existen 6 tipos de quarks, cada uno con susabor, su carga, su isospín débil y su masa (entre las propiedades más importantes).
Una lista de estas propiedades para cada quark sería.
Nombre Símbolo Generación Isospín débil Sabor Carga Masa
arriba (up) u 1 +½ Iz=+½ +⅔ 1,5 – 4,0
abajo (down) d 1 -½ Iz=-½ -⅓ 4 – 8
extraño (strange) s 2 -½ S=-1 -⅓ 80 – 130
encantado (charm) c 2 +½ C=1 +⅔ 1150 – 1350
fondo (bottom) b 3 -½ B'=-1 -⅓ 4100– 4400
cima (top) t 3 +½ T=1 +⅔ 170900 ± 1800
Junto a los leptones, los quarks forman prácticamente toda la materia de la que estamos rodeados. En concreto la constituyen los dos primeros quarks ya que forman los protones y neutrones que a su vez forman los núcleos atómicos.
Carga
La carga -⅓ o +⅔ de la carga elemental. Por esto siempre las partículas compuestas (bariones y mesones)tienen una carga entera. Experimentalmente (por ejemplo en el experimento de la gota de aceite de Millikan) no hay información de cargas fraccionarias de partículas aisladas. La tercera parte de la carga en los hadrones es debido a la presencia de los quarks. Actualmente se desconoce por qué la suma de las cargas de los quarks en un protón se corresponde exactamente a la del electrón, un leptón, consigno opuesto.
Masa
Aunque si bien se habla de la masa de los quarks en el mismo sentido que la masa de cualquier otra partícula, la noción de masa para un quark es complicada por el hecho que los quarks no pueden encontrarse solos en la naturaleza, siempre se encuentran acompañados de un gluón, por lo general. Como resultado, la noción de la masa de un quark es una construcción teóricaque tiene sentido sólo cuando se especifica exactamente que se usará para definirla.
La simetría quiral aproximada de la cromodinámica cuántica, por ejemplo, permite definir la razón entre varias masas de quarks a través de combinaciones de las masas de los octetos pseudoescalares de los mesones en el modelo de quarks por la teoría de perturbación quiral, tenemos:
El hecho de que el quark...
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