Los Quarks

Título:
“Los Quarks”

Introducción:
Se hace esta monografía para la clase de Ciencia de los materiales, para poder
entender mejor el concepto de los quarks y las partes que lo integran así como
también dar a conocer otros un aspecto más grande como son los fermiones.

Índice :
- La historia de los quarks por Isaac Asimov
- La escencia de la materia: Como esta compuesta
- Losfermiones: quarks y los leptones

La historia de los quarks por Isaac Asimov:
La noción de los quarks tuvo su origen en el hecho de que en el último cuarto
de siglo se han descubierto un centenar corrido de diferentes tipos de partículas
subatómicas. Hay que decir que muy pocas de ellas viven más de una
milmillonésima de segundo antes de desintegrarse, pero el mero hecho de su
existencia basta paraque los físicos anden de cabeza.
¿Por qué hay tantas y todas ellas diferentes? ¿No podrán agruparse en varias
familias? Dentro de cada familia, las distintas partículas podrían diferir unas de
otras de un modo perfectamente regular. Y entonces no sería necesario explicar
la existencia de todas y cada una de las partículas, sino sólo de unas cuantas
familias, poniendo así un poco de orden enlo que de otro modo parece una
«jungla» subatómica.
El físico americano Murray Gell-Mann y el físico israelita Yuval Ne'emen idearon
en 1961, cada uno por su lado, un sistema de organizar las partículas en tales
familias.
Estudiando sus familias, Gell-Mann pensó que las distintas partículas
subatómicas quizá podrían estar constituidas por combinaciones de unas
cuantas partículas aún máselementales, lo cual simplificaría mucho la visión
del universo. Según él, postulando tres partículas subatómicas con
determinadas propiedades sería posible disponerlas de diferentes modos y
obtener así todas las partículas subatómicas conocidas.
La necesidad de combinar tres de estas hipotéticas partículas para construir
todas las partículas conocidas le recordó a Gell-Mann un pasaje de la obraFinnegans Wake de James Joyce (libro en que el autor retuerce y distorsiona
palabras con fines literarios) que dice: «Three quarks for Musther Mark.»
Y así fue como Gell-Mann llamó «quarks» a esas partículas hipotéticas.

La escencia de la materia: cómo está compuesta:
En nuestro viaje al interior de nosotros mismos, hemos descubierto que somos
organismos vivos, agrupaciones de células queestán compuestas de
moléculas, quienes a su vez están formadas por átomos. Y hemos aprendido
que estos átomos se componen de un núcleo (que contiene protones y
neutrones) rodeado por una nube de electrones.

Los fermiones: quarks y leptones:
Están asociados con la idea que tenemos de materia. Obedecen la estadística
de Fermi-Dirac. Cumplen el principio de exclusión de Pauli (dos fermionesno
pueden ocupar el mismo estado cuántico a la vez). Tienen espín semientero.
Cada fermión posee su propio anti-fermión.
Hay 12 fermiones diferentes: 6 son quarks y 6 son leptones.
Los fermiones se agrupan en tres familias o tres generaciones: cada uno
consistente en una pareja de quarks y una pareja de leptones.

Vamos a intentar explicar, cómo se organizan todas esas partículas, y cuálesson las que por ahora parecen ser los ladrillos fundamentales. La teoría física
que explica este puzzle y cómo las partículas interaccionan es el Modelo
Estándar.
En la teoría estándar, actualmente aceptada de forma generalizada, se
considera que existen 3 familias de partículas.
La primera familia está formada por electrones, quarks up, quarks down y
neutrinos electrónicos. Toda lamateria del universo: estrellas, Sol, planetas,
Tierra, animales, árboles, insectos y nosotros mismos, está constituida
solamente por estos cuatro elementos que forman la familia del electrón.
Los elementos de la segunda familia tienen una vida muy efímera (fracción de
segundo), no existen en la materia ordinaria y se han encontrado solamente en
los rayos cósmicos y en el laboratorio. Es la...