{"id":17118,"date":"2026-04-28T06:04:24","date_gmt":"2026-04-28T05:04:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=17118"},"modified":"2026-04-28T06:04:37","modified_gmt":"2026-04-28T05:04:37","slug":"el-%e2%80%9cuniverso%e2%80%9d-de-las-particulas","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2026\/04\/28\/el-%e2%80%9cuniverso%e2%80%9d-de-las-particulas\/","title":{"rendered":"El \u201cuniverso\u201d de las part\u00edculas"},"content":{"rendered":"

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Solo el 1% de las formas de vida que han vivido en la Tierra est\u00e1n ahora presentes, el 99%, por una u otra raz\u00f3n se han extinguido. Sin embargo, ese peque\u00f1o tanto por ciento de la vida actual, supone unos cinco millones de especies seg\u00fan algunas estimaciones. La\u00a0 Tierra acoge a todas esas especies u palpita de vida que prolifera por doquier. Hay seres vivos por todas partes y por todos los rincones del inmenso mosaico de ambientes que constituye nuestro planeta encontramos formas de vida, cuyos dise\u00f1os parecen hechos a prop\u00f3sito para adaptarse a su h\u00e1bitat, desde las profundidades abisales de los oc\u00e9anos hasta las m\u00e1s altas cumbres, desde las espesas selvas tropicales a las planicies de hielo de los casquetes polares. Se ha estimado la edad de 3.800 millones de a\u00f1os desde que aparecieron los primeros \u201cseres vivos\u201d sobre el planeta (dato de los primeros microf\u00f3siles). Desde entonces no han dejado de aparecer m\u00e1s y m\u00e1s especies, de las que la mayor\u00eda se han ido extinguiendo. Desde el siglo XVIII en que Carlos Linneo propuso su Systema Naturae<\/em> no han cesado los intentos por conocer la Biodiversidad\u2026, de la que por cierto nuestra especie, bautizada como Homo sapiens<\/em> por el propio Linneo, es una reci\u00e9n llegada de apenas 200.000 a\u00f1os.<\/p>\n

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El \u00e1rbol de la Vida<\/a><\/div>\n<\/div>\n

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Ahora, hablaremos de la vida media de las part\u00edculas elementales (algunas no tanto). Cuando hablamos del tiempo de vida de una part\u00edcula nos estamos refiriendo al tiempo de vida media, una part\u00edcula que no sea absolutamente estable tiene, en cada momento de su vida, la misma probabilidad de desintegrarse. Algunas part\u00edculas viven m\u00e1s que otras, pero la vida media es una caracter\u00edstica de cada familia de part\u00edculas.<\/p>\n

Tambi\u00e9n podr\u00edamos utilizar el concepto de \u201csemivida\u201d. Si tenemos un gran n\u00famero de part\u00edculas id\u00e9nticas, la semivida es el tiempo que tardan en desintegrarse la mitad de ese grupo de part\u00edculas. La semivida es 0,693 veces la vida media.<\/p>\n

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\"http:\/\/www.monografias.com\/trabajos75\/agua-pesada\/image003.gif\"<\/p>\n

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Si miramos una tabla de las part\u00edculas m\u00e1s conocidas y familiares (fot\u00f3n<\/a>, electr\u00f3n<\/a> mu\u00f3n<\/a> tau<\/a>, la serie de neutrinos<\/a>, los mesones<\/a><\/a> con sus piones<\/a><\/a>, kaones<\/a><\/a>, etc., y, los Hadrones bariones<\/a> como el prot\u00f3n<\/a><\/a>, neutr\u00f3n<\/a><\/a>, lambda<\/a><\/a>, sigma<\/a><\/a>, psi<\/a><\/a> y omega<\/a><\/a>, en la que nos expliquen sus propiedades de masa, carga, esp\u00edn<\/a><\/a>, vida media (en segundos) y sus principales maneras de desintegraci\u00f3n, ver\u00edamos como difieren las unas de las otras.<\/p>\n

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\"Resultado<\/p>\n<\/blockquote>\n

Algunas part\u00edculas tienen una vida media mucho m\u00e1s larga que otras. De hecho, la vida media difiere enormemente. Un neutr\u00f3n<\/a><\/a> por ejemplo, vive 10\u00b9\u00b3 veces m\u00e1s que una part\u00edcula Sigma\u207a, y \u00e9sta tiene una vida 10\u2079 veces m\u00e1s larga que la part\u00edcula sigma<\/a><\/a> cero. Pero si uno se da cuenta de que la escala de tiempo \u201cnatural\u201d para una part\u00edcula elemental (que es el tiempo que tarda su estado mec\u00e1nico-cu\u00e1ntico, o funci\u00f3n de ondas, en evolucionar u oscilar) es aproximadamente 10\u02c9\u00b2\u2074 segundos, se puede decir con seguridad que todas las part\u00edculas son bastantes estables. En la jerga profesional de los f\u00edsicos dicen que son \u201cpart\u00edculas estables\u201d.<\/p>\n<\/div>\n

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\"La\"La<\/p>\n

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\u00bfC\u00f3mo se determina la vida media de una part\u00edcula? Las part\u00edculas de vida larga, tales como el neutr\u00f3n<\/a><\/a> y el mu\u00f3n<\/a>, tienen que ser capturadas, preferiblemente en grandes cantidades, y despu\u00e9s se mide electr\u00f3nicamente su desintegraci\u00f3n. Las part\u00edculas comprendidas entre 10\u02c9\u00b9\u2070 y 10\u02c9\u2078 segundos sol\u00edan registrarse con una c\u00e1mara de burbujas, pero actualmente se utiliza con m\u00e1s frecuencia la c\u00e1mara de chispas. Una part\u00edcula que se mueve a trav\u00e9s de una c\u00e1mara de burbujas deja un rastro de peque\u00f1as burbujas que puede ser fotografiado. La C\u00e1mara de chispas contiene varios grupos de de un gran n\u00famero de alambres finos entrecruzados entre los que se aplica un alto voltaje. Una part\u00edcula cargada que pasa cerca de los cables produce una serie de descargas (chispas) que son registradas electr\u00f3nicamente. La ventaja de esta t\u00e9cnica respecto a la c\u00e1mara de burbujas es que la se\u00f1al se puede enviar directamente a una computadora que la registra de manera muy exacta.<\/p>\n

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Una part\u00edcula el\u00e9ctricamente neutra nunca deja una traza directamente, pero si sufre alg\u00fan tipo de interacci\u00f3n que involucre part\u00edculas cargadas (bien porque colisionen con un \u00e1tomo en el detector o porque se desintegren en otras part\u00edculas), entonces desde luego que pueden ser registradas. Adem\u00e1s, realmente se coloca el aparato entre los polos de un fuerte im\u00e1n. Esto hace que la trayectoria de las part\u00edculas se curve y de aqu\u00ed se puede medir la velocidad de las part\u00edculas. Sin embargo, como la curva tambi\u00e9n depende de la masa de la part\u00edcula, es conveniente a veces medir tambi\u00e9n la velocidad de una forma diferente.<\/p>\n

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Una colisi\u00f3n entre un prt\u00f3n y un antiprot\u00f3n<\/a><\/a> registrada mediante una c\u00e1mara de chispas del experimento UA5 del CERN.<\/p>\n

En un experimento de altas energ\u00edas, la mayor\u00eda de las part\u00edculas no se mueven mucho m\u00e1s despacio que la velocidad de la luz. Durante su carta vida pueden llegar a viajar algunos cent\u00edmetros y a partir de la longitud media de sus trazas se puede calcular su vida. Aunque las vidas comprendidas entre 10\u02c9\u00b9\u00b3 y 10\u02c9\u00b2\u2070 segundos son muy dif\u00edciles de medir directamente, se pueden determinar indirectamente midiendo las fuerzas por las que las part\u00edculas se pueden transformar en otras. Estas fuerzas son las responsables de la desintegraci\u00f3n y, por lo tanto, conoci\u00e9ndolas se puede calcular la vida de las part\u00edculas, As\u00ed, con una pericia ilimitada los experimentadores han desarrollado todo un arsenal de t\u00e9cnicas para deducir hasta donde sea posible todas las propiedades de las part\u00edculas. En algunos de estos procedimientos ha sido extremadamente dif\u00edcil alcanzar una precisi\u00f3n alta. Y, los datos y n\u00fameros que actualmente tenemos de cada una de las part\u00edculas conocidas, son los resultados acumulados durante much\u00edsimos a\u00f1os de medidas\u00a0 experimentales y de esa manera, se puede presentar una informaci\u00f3n que, si se valorara en horas de trabajo y coste de los proyectos, alcanzar\u00eda un precio descomunal pero, esa era, la \u00fanica manera de ir conociendo las propiedades de los peque\u00f1os componentes de la materia.<\/p>\n

\"Resultado\"Resultado<\/p>\n

Que la mayor\u00eda de las part\u00edculas tenga una vida media de 10\u02c9\u2078 segundos significa que son \u00a1extremadamente estables! La funci\u00f3n de onda interna oscila m\u00e1s de 10\u00b2\u00b2 veces\/segundo. Este es el \u201clatido natural de su coraz\u00f3n\u201d con el cual se compara su vida. Estas ondas cu\u00e1nticas pueden oscilar 10\u02c9\u2078 x 10\u00b2\u00b2, que es 1\u00b9\u2074 o 100.000.000.000.000 veces antes de desintegrarse de una u otra manera. Podemos decir con toda la seguridad que la interacci\u00f3n responsable de tal desintegraci\u00f3n es extremadamente d\u00e9bil.<\/p>\n

Se habla de ondas cu\u00e1nticas y tambi\u00e9n, de ondas gravitacionales. Las primeras han sido localizadas y las segundas est\u00e1n siendo perseguidas.<\/p>\n

Aunque la vida de un neutr\u00f3n<\/a><\/a> sea mucho m\u00e1s larga (en promedio un cuarto de hora), su desintegraci\u00f3n tambi\u00e9n se puede atribuir a la interacci\u00f3n d\u00e9bil. A prop\u00f3sito, algunos n\u00facleos at\u00f3micos radiactivos tambi\u00e9n se desintegran por interacci\u00f3n d\u00e9bil, pero pueden necesitar millones e incluso miles de millones de a\u00f1os para ello. Esta amplia variaci\u00f3n de vidas medias se puede explicar considerando la cantidad de energ\u00eda que se libera en la desintegraci\u00f3n. La energ\u00eda se almacena en las masas de las part\u00edculas seg\u00fan\u00a0 la bien conocida f\u00f3rmula de Einstein<\/a><\/a> E = Mc\u00b2. Una desintegraci\u00f3n s\u00f3lo puede tener lugar si la masa total de todos los productos resultantes es menor que la masa de la part\u00edcula original. La diferencia entre ambas masas se invierte en energ\u00eda de movimiento. Si la diferencia es grande, el proceso puede producirse muy r\u00e1pidamente, pero a menudo la diferencia es tan peque\u00f1a que la desintegraci\u00f3n puede durar minutos o incluso millones de a\u00f1os. As\u00ed, lo que determina la velocidad con la que las part\u00edculas se desintegran no es s\u00f3lo la intensidad de la fuerza, sino tambi\u00e9n la cantidad de energ\u00eda disponible.<\/p>\n<\/div>\n

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\"Fuerza<\/p>\n

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Si no existiera la interacci\u00f3n d\u00e9bil<\/strong>, la mayor\u00eda de las part\u00edculas ser\u00edan perfectamente estables. Sin embargo, la interacci\u00f3n por la que se desintegran las part\u00edculas \u03c0\u00b0, \u03b7 y \u03a3\u00b0 es la electromagn\u00e9tica. Se observar\u00e1 que estas part\u00edculas tienen una vida media mucho m\u00e1s corta, aparentemente, la interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica es mucho m\u00e1s fuerte que la interacci\u00f3n d\u00e9bil.<\/p>\n

Durante la d\u00e9cada de 1950 y 1960 aparecieron tal enjambre de part\u00edculas que dio lugar a esa famosa an\u00e9cdota de Fermi<\/a> cuando dijo: \u201cSi llego a adivinar esto me hubiera dedicado a la bot\u00e1nica.\u201d<\/p>\n<\/div>\n

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\"La<\/p>\n

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Si la vida de una part\u00edcula\u00a0 es tan corta como 10\u02c9\u00b2\u00b3 segundos, el proceso de desintegraci\u00f3n tiene un efecto en la energ\u00eda necesaria para producir las part\u00edculas ante de que se desintegre. Para explicar esto, comparemos la part\u00edcula con un diapas\u00f3n que vibra en un determinado modo. Si la \u201cfuerza de fricci\u00f3n\u201d que tiende a eliminar este modo de vibraci\u00f3n es fuerte, \u00e9sta puede afectar a la forma en la que el diapas\u00f3n oscila, porque la altura, o la frecuencia de oscilaci\u00f3n, est\u00e1 peor definida. Para una part\u00edcula elemental, esta frecuencia corresponde a su energ\u00eda. El diapas\u00f3n resonar\u00e1 con menor precisi\u00f3n; se ensancha su curva de resonancia. Dado que para esas part\u00edculas extremadamente inestable se miden curvas parecidas, a medida se las denomina resonancias. Sus vidas medias se pueden deducir directamente de la forma de sus curvas de resonancia.<\/p>\n

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Bariones Delta. <\/strong>Un ejemplo t\u00edpico de una resonancia es la delta (\u2206), de la cual hay cuatro especies \u2206\u02c9, \u2206\u2070, \u2206\u207a y \u2206\u207a\u207a(esta \u00faltima tiene doble carga el\u00e9ctrica). Las masas de las deltas son casi iguales 1.230 MeV. Se desintegran por la interacci\u00f3n fuerte en un prot\u00f3n<\/a><\/a> o un neutr\u00f3n<\/a><\/a> y un pi\u00f3n<\/a>.<\/p>\n

Existen tanto resonancias mes\u00f3nicas como bari\u00f3nicas . Las resonancias deltas son bari\u00f3nicas. Las resonancias deltas son bari\u00f3nicas. (Tambi\u00e9n est\u00e1n las resonancias mes\u00f3nicas rho, P).<\/p>\n

Las resonancias parecen ser solamente una especie de versi\u00f3n excitada de los Hadrones estable. Son r\u00e9plicas que rotan m\u00e1s r\u00e1pidamente de lo normal o que vibran de diferente manera. An\u00e1logamente a lo que sucede cuando golpeamos un gong, que emite sonido mientras pierde energ\u00eda hasta que finalmente cesa de vibrar, una resonancia termina su existencia emitiendo piones<\/a><\/a>, seg\u00fan se transforma en una forma m\u00e1s estable de materia.<\/p>\n

Por ejemplo, la desintegraci\u00f3n de una resonancia \u2206 (delta) que se desintegra por una interacci\u00f3n fuerte en un prot\u00f3n<\/a><\/a> o neutr\u00f3n<\/a><\/a> y un pi\u00f3n<\/a>, por ejemplo:<\/p>\n

\u2206\u207a\u207a\u2192\u0440 + \u03c0\u207a;\u00a0 \u2206\u2070\u2192\u0440 + \u03c0\u02c9; o \u043f+\u03c0\u2070<\/p>\n

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En la desintegraci\u00f3n de un neutr\u00f3n<\/a><\/a>, el exceso de energ\u00eda-masa es s\u00f3lo 0,7 MeV, que se puede invertir en poner en movimiento un prot\u00f3n<\/a><\/a>, un electr\u00f3n<\/a> y un neutrino<\/a>. Un N\u00facleo radiactivo generalmente tiene mucha menos energ\u00eda a su disposici\u00f3n.<\/p>\n

El estudio de los componentes de la materia tiene una larga historia en su haber, y, muchos son los logros conseguidos y muchos m\u00e1s los que nos quedan por conseguir, ya que, nuestros conocimientos de la masa y de la energ\u00eda (aunque nos parezca lo contrario), son a\u00fan bastante limitados, nos queda mucho por descubrir antes de que podamos decir que dominamos la materia y sabemos de todos sus componentes. Antes de que eso llegue, tendremos que conocer, en profundidad, el verdadero origen de la Luz que esconde muchos secretos que tendremos que desvelar.<\/p>\n

Esperemos que con los futuros experimentos del LHC y de los grandes Aceleradores de part\u00edculas del futuro,\u00a0 se nos aclaren algo las cosas y podamos avanzar en el perfeccionamiento del Modelo Est\u00e1ndar de la F\u00edsica de Part\u00edculas que, como todos sabemos es un Modelo incompleto que no contiene a todas las fuerzas de la Naturaleza y, cerca de una veintena de sus par\u00e1metros son aleatorios y no han sido explicados. Uno de ellos era el Bos\u00f3n de Higgs<\/a><\/a> que pudo ser confirmado. Sin embargo, a m\u00ed particularmente me quedan muchas dudas al respecto.<\/p>\n

Emilio Silvera V.<\/em><\/strong><\/p>\n<\/div>\n

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<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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