miércoles, 04 de agosto del 2021 Fecha
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Vida y Muerte

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Carnaval de Física    ~    Comentarios Comments (0)

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Cuando hablamos del tiempo de vida de una partícula nos estamos refiriendo al tiempo de vida medio. La partícula que no sea absolutamente estable tiene, en cada momento de su vida, la misma probabilidad de desintegrarse. Algunas partículas viven más que otras, pero la vida media es una característica de cada familia de partículas.

Lo que puede vivir una u otra partícula puede diferir de manera muy considerable. Por ejemplo, un neutrón vive 1013 veces más que una partícula sigma+, y una partícula sigma+ tiene una vida 109 veces más larga que la partícula sigma0. Pero si uno se da cuenta de que la escala de tiempo “natural” para una partícula elemental (que es el tiempo que tarda su estado mecánico cuántico, o función de ondas, en evolucionar u oscilar) es aproximadamente 10-24 segundos, se puede decir con toda seguridad que todas estas partículas son bastante estables; de hecho, en la jerga profesional de los físicos las tienen como “partículas estables”.

¿Cómo se determina la vida de una partícula? Las partículas de vida larga, tales como el neutrón y el muón, tienen que ser capturadas, preferiblemente en grandes cantidades, y después se mide de manera electrónica su desintegración.

Que la mayoría de las partículas tengan una vida media de 10-8 segundos significa que son extremadamente estables. La función de onda interna oscila más de 1022 veces por segundo. Este es el “latido natural de su corazón” con el cual se compara su vida. Estas ondas cuánticas pueden oscilar 10-8 × 1022, que es 1014, o lo que es lo mismo, 100.000.000.000.000 veces antes de desintegrarse de una u otra manera.

Aunque la vida del neutrón sea mucho más larga (en promedio, un cuarto de hora), su desintegración también, como la anterior, se puede atribuir a la interacción débil. A propósito, algunos núcleos radiactivos también se desintegran por interacción débil, pero pueden necesitar millones e incluso miles de millones de años para ello. Esta amplia variación de vidas medias se puede explicar considerando la cantidad de energía que se libera en la desintegración. La energía se almacena en las masas de las partículas según la bien conocida fórmula de Einstein, E = mc2.

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Vida y Muerte de las partículas

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General    ~    Comentarios Comments (0)

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Cuando hablamos del tiempo de vida de una partícula nos estamos refiriendo al tiempo de vida medio. La partícula que no sea absolutamente estable tiene, en cada momento de su vida, la misma probabilidad de desintegrarse. Algunas partículas viven más que otras, pero la vida media es una característica de cada familia de partículas.

Lo que puede vivir una u otra partícula puede diferir de manera muy considerable. Por ejemplo, un neutrón vive 1013 veces más que una partícula sigma+, y una partícula sigma+ tiene una vida 109 veces más larga que la partícula sigma0. Pero si uno se da cuenta de que la escala de tiempo “natural” para una partícula elemental (que es el tiempo que tarda su estado mecánico cuántico, o función de ondas, en evolucionar u oscilar) es aproximadamente 10-24 segundos, se puede decir con toda seguridad que todas estas partículas son bastante estables; de hecho, en la jerga profesional de los físicos las tienen como “partículas estables”.

¿Cómo se determina la vida de una partícula? Las partículas de vida larga, tales como el neutrón y el muón, tienen que ser capturadas, preferiblemente en grandes cantidades, y después se mide de manera electrónica su desintegración.

Que la mayoría de las partículas tengan una vida media de 10-8 segundos significa que son extremadamente estables. La función de onda interna oscila más de 1022 veces por segundo. Este es el “latido natural de su corazón” con el cual se compara su vida. Estas ondas cuánticas pueden oscilar 10-8 × 1022, que es 1014, o lo que es lo mismo, 100.000.000.000.000 veces antes de desintegrarse de una u otra manera.

Aunque la vida del neutrón sea mucho más larga (en promedio, un cuarto de hora), su desintegración también, como la anterior, se puede atribuir a la interacción débil. A propósito, algunos núcleos radiactivos también se desintegran por interacción débil, pero pueden necesitar millones e incluso miles de millones de años para ello. Esta amplia variación de vidas medias se puede explicar considerando la cantidad de energía que se libera en la desintegración. La energía se almacena en las masas de las partículas según la bien conocida fórmula de Einstein, E = mc2.

Si no existiera la interacción débil, la mayoría de las partículas reflejadas en la tabla de la página 19 serían completamente estables. Sin embargo, la interacción por la que se desintegran las partículas π0, η y Σ0 es la electromagnética. Precisamente, estas partículas tienen una vida media mucho más corta, lo que nos induce a pensar que, aparentemente, la interacción electromagnética es más fuerte que la interacción débil.

Tal cúmulo de partículas y de los complejos detalles que en cada una de ellas hay que tener en cuenta para tenerlas perfectamente clasificadas, hizo exclamar al gran físico italiano Enrico Fermisi llego a saber esto me habría dedicado a la botánica”.

Cuando las partículas se desintegran, en realidad se transforman en otra. Un ejemplo típico de una resonancia delta (Δ)

Δ++ → p + π+;  Δ0 → p + π- ó n + π0

Como se puede ver en el ejemplo, la resonancia delta+ se desintegra en un protón y un pión+; la neutra  en un protón y un pión-, o en un neutrón y un pión neutro.

Hay miles de ejemplos que se definen según las partículas que desintegramos.

Igual que Dimitri Ivanovich Mendeleev descubrió el sistema periódico de los elementos químicos en 1869, así también se hizo posible un sistema similar para las partículas. Esta pauta la encontraron independientemente el americano Murray Gell-Mann y el israelí Yuval Ne’eman. Ocho especies de mesones, todos con el mismo espín, u ocho especies de bariones, con el mismo espín, se podían reagrupar perfectamente en grupos que llamaremos múltiples. El esquema matemático correspondiente se llama SU(3).

Gell-Mann llamó a esta teoría “el óctuplo camino”. Lo tomó prestado del budismo de acuerdo con el cual el camino hacia el nirvana es el camino óctuplo. Cuando se propuso este esquema se conocían nueve bariones con espín 2/3. No figuran en la tabla de páginas anteriores porque son resonancias; cuatro de ellas resonancias delta, que como hemos visto en el ejemplo anterior se desintegran en nucleones estables y piones. Así, Gell-Mann predijo un décimo barión, el omega- y pudo precisar la masa con bastante exactitud porque las masas de los otros nueve bariones variaban de una manera sistemática siguiendo una pauta que sólo tuvo que seguir para adjudicar la masa de la omega-. Pero esta partícula con extrañeza s = -3 no tenía partícula ninguna en la que desintegrarse que no estuviera prohibida por las leyes de conservación de la interacción fuerte. De modo que la omega sólo podía desintegrarse por interacción débil, y por tanto, su vida media no podía ser de tan sólo 10-23 segundos como los demás miembros del multiplote, sino que tenía que ser del orden de 10-10 segundos. Consecuentemente, esta partícula debería viajar varios centímetros antes de desintegrarse y esto la haría fácilmente detectable. La omega- fue encontrada en 1964 con exactamente las mismas propiedades que había predicho Gell-Mann.

Se identificaron estructuras multiplotes para la mayoría de los demás bariones y mesones y Gell-Mann también consiguió explicarlas. Sugirió que los mesones, al igual que los bariones, debían estar formados por elementos constitutivos “más fundamentales aún”. Gell-Mann trabajaba en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) donde conversaba a menudo con Richard Feynman, otro físico muy famoso pero con personalidad muy diferente. Mientras que Gell-Mann es un hombre erudito en idiomas y literatura, con las artes en general, Feynman era un hombre hecho a sí mismo, un analista riguroso y un matemático excepcional, que se reía de cualquier cosa que le recordara la autoridad establecida; era un pensador libre y profundo.

Gell-Mann, cuando sugirió otros elementos más elementales que bariones y mesones, se refería a los que más tarde llamaría quarks y que, precisamente, en un número de tres forma bariones, mientras que los mesones están formados por un quark y un antiquark.

En la teoría quark, por tanto, las únicas partículas realmente elementales son los leptones y los quarks. Al contrario que los electrones y protones, que poseen cargas exactamente iguales en valor absoluto, pero de signos opuestos, los quarks tienen cargas que son fracciones de la carga electrónica (+2/3 ó -1/3 de la carga electrónica). Los quarks aparecen en seis sabores (sin conexión con el gusto): up, down, charmed, strange, top y bottom. Los tres quarks del protón son uud, mientras que el neutrón está formado por udd. Cada sabor tiene su antiquark con carga opuesta.

Todos los bariones están formados por tres quarks, mientras que los mesones están formados por un quark y un antiquark, y los propios quarks forman un grupo SU(3).

Las partículas “ordinarias” contienen solamente quarks u y d. Los hadrones “extraños” contienen uno o más quarks s o antiquarks .

Con tres quarks y tres antiquarks se pueden formar nueve posibles combinaciones, pero la novena, un estado que cambia continuamente de  a  y , tiene un comportamiento excepcional. Este objeto llamado ηr es considerablemente más pesado que los otros.

Como los tres tipos de quarks pueden tener espín “hacia arriba” o “hacia abajo”, tenemos en total seis elementos, que dan lugar a 56 combinaciones diferentes de estos tres quarks. Cada elemento del decuplete tiene espín 3/2 y puede, por lo tanto, rotar de cuatro formas diferentes alrededor de su eje (uno de esos hechos maravillosos en mecánica cuántica). Los miembros del octeto tienen espín ½ y, por lo tanto, sólo pueden rotar de dos formas diferentes y así es como salen los números: 56 = 4 × 10 + 2 × 8.

Realmente, la idea de que los hadrones estuvieran formados por ladrillos fundamentales sencillos había sido también sugerida por otros. George Zweig, también en el Caltech, en Pasadera, había tenido la misma idea. Él había llamado a los bloques constitutivos “ases”, pero es la palabra “quark” la que ha prevalecido. La razón por la que algunos nombres científicos tienen más éxito que otros es, en realidad, un misterio. Einstein, en un principio, llamó a su teoría “invarianza”, referida a la velocidad de la luz, pero más tarde Max Planck al comentarla la llamó “teoría de la relatividad”, y sin saber por qué, hasta Einstein terminó adoptando el nombre que se hizo mundialmente famoso. Seguramente, el más conocido de todos los dados a las diversas teorías de la física.

Pero continuemos con los quarks que, aparentemente, siempre existen en parejas o tríos y nunca se han visto solos. Los experimentadores lo han intentado numerosas veces, pero sin éxito.

Los quarks (si se pueden aislar) tendrían propiedades incluso más extrañas. Por ejemplo, ¿cuáles serían sus cargas eléctricas? Es razonable suponer que tanto los quarks u como los s y d deban tener siempre la misma carga. Pero las tablas reseñadas antes nos sugieren que d y s tienen carga -1/3 y el quark u tiene carga 2/3, sin embargo, nunca se han observado partículas que no tengan carga múltiplo de la del electrón (negativa) o la del protón (positiva). Si tales partículas existieran, sería posible detectarlas experimentalmente. Que esto haya sido imposible debe significar que las fuerzas que los mantienen unidos dentro del hadrón son necesariamente increíblemente eficientes, ya que mantienen a los quarks confinados en una distancia de R ≈ hc/Λ ≈ 10-13 cm.

Aunque la llegada de los quarks ha clarificado bastante más el galimatías de la flora y fauna de las partículas subatómicas, todavía forman un conjunto muy raro, aun cuando solamente unas pocas aparezcan en grandes cantidades en el universo (protones, neutrones, electrones y fotones). Pero, como dijo una vez Sybren S. de Groot cuando estudiaba neutrinos, “uno termina enamorado de ellas, su comportamiento misterioso, su enorme pequeñez y su enorme importancia” (unidas conforman todo lo que existe en el universo, incluidos nosotros mismos, que podemos pensar, discurrir y hablar sobre ellos). Los leptones, por ser casi puntuales, son los más sencillos, y por tener espín se ven afectados por la interacción que actúa sobre ellos de forma muy complicada. Pero la interacción débil de la que hablo está bien documentada.

Los hadrones son mucho más misteriosos. Los procesos de choque entre ellos eran demasiado complicados para una teoría completa y sin fisuras. Si nos lo imaginamos como pequeñas esferas hechas de alguna clase de material, aún nos queda el problema de entender los quarks y encontrar la razón por la que se siguen resistiendo a los intentos de los experimentadores para aislarlos.

emilio silvera

“Vida” y “Muerte” de las partículas

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General    ~    Comentarios Comments (0)

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Qué son las “partículas inmortales” que reviven a nivel cuántico (y cómo  podrían revolucionar la computación) - BBC News Mundo

                                   Algunos hablan de partículas inmortales que reviven a nivel cuántico

Cuando hablamos del tiempo de vida de una partícula nos estamos refiriendo al tiempo de vida medio. La partícula que no sea absolutamente estable tiene, en cada momento de su vida, la misma probabilidad de desintegrarse. Algunas partículas viven más que otras, pero la vida media es una característica de cada familia de partículas.

La vida y la muerte de las partículas : Blog de Emilio Silvera V.Cuántica y Garabatos I | Cuentos CuánticosEl Universo? ¡Tenemos que conocerlo mejor! : Blog de Emilio Silvera V.espacio cósmico: nueva herramienta para determinar el spin del protón.

Lo que puede vivir una u otra partícula puede diferir de manera muy considerable. Por ejemplo, un neutrón vive 1013 veces más que una partícula sigma+, y una partícula sigma+ tiene una vida 109 veces más larga que la partícula sigma0. Pero si uno se da cuenta de que la escala de tiempo “natural” para una partícula elemental (que es el tiempo que tarda su estado mecánico cuántico, o función de ondas, en evolucionar u oscilar) es aproximadamente 10-24 segundos, se puede decir con toda seguridad que todas estas partículas son bastante estables; de hecho, en la jerga profesional de los físicos las tienen como “partículas estables”.

Muon Experiment in Relativity

¿Cómo se determina la vida de una partícula? Las partículas de vida larga, tales como el neutrón y el muón, tienen que ser capturadas, preferiblemente en grandes cantidades, y después se mide de manera electrónica su desintegración.

Que la mayoría de las partículas tengan una vida media de 10-8 segundos significa que son extremadamente estables. La función de onda interna oscila más de 1022 veces por segundo. Este es el “latido natural de su corazón” con el cual se compara su vida. Estas ondas cuánticas pueden oscilar 10-8 × 1022, que es 1014, o lo que es lo mismo, 100.000.000.000.000 veces antes de desintegrarse de una u otra manera.

Aunque la vida del neutrón sea mucho más larga (en promedio, un cuarto de hora), su desintegración también, como la anterior, se puede atribuir a la interacción débil. A propósito, algunos núcleos radiactivos también se desintegran por interacción débil, pero pueden necesitar millones e incluso miles de millones de años para ello. Esta amplia variación de vidas medias se puede explicar considerando la cantidad de energía que se libera en la desintegración. La energía se almacena en las masas de las partículas según la bien conocida fórmula de Einstein, E = mc2.

Nuevas medidas de la vida media del neutrón y de la carga débil del protón  - La Ciencia de la Mula FrancisLa incertidumbre en la vida media del neutrón - La Ciencia de la Mula  Francis

“El neutrón se observó en 1932 (Nobel de Física en 1935). Siendo inestable fuera del núcleo, se desintegra en menos de 15 minutos vía la interacción débil. Hay un misterio asociado a la medida de su vida media: con neutrones ultrafríos atrapados se obtiene un valor de 878.5 ± 0.8 segundos, mientras que contando las desintegraciones un haz de neutrones fríos se obtiene 887.7 ± 2.2 s, con una diferencia de 9.2 s, que son 3.9 sigmas (desviaciones estándares). Se publica en Science una nueva medida del primer tipo, que resulta en 877.7 ± 0.7 (stat) +0.4/–0.2 (sys) segundos. La nueva medida logra reducir los errores sistemáticos por debajo de los estadísticos. Por desgracia, aún no resuelve el misterio.”

 

El bosón de Higgs se desintegra de un modo nunca visto

 

“El protón puede interaccionar con un electrón mediante un bosón Z (interacción débil) en lugar de un fotón (interacción electromagnética). La (hiper)carga débil asociada a esta interacción se puede medir comparando la interacción entre un protón y electrones levógiros y dextrógiros, ya que la interacción débil solo afecta a los electrones levógiros (ya que incumple la simetría de paridad). Se publica en Nature una medida de esta carga débil igual a 0.0719 ± 0.0045 al 68% CL, siendo la asimetría asociada a la paridad igual a −226.5 ± 9.3 partes por millardo (mil millones) al 68% CL. Este resultado está en excelente acuerdo con las predicciones teóricas del modelo estándar. Además, impone restricciones a incumplimientos adicionales de la simetría de paridad asociadas a física más allá del modelo estándar hasta una energía de 3.5 TeV (y para ciertos modelos concretos hasta 8.4 TeV). Se ha calculado  la vida media del protón de 5.9 1033  años.”

 

Observan la desintegración del bosón de Higgs en dos quarks b | Actualidad  | Investigación y CienciaEl bosón de Higgs tras cinco años de su anuncio - La Ciencia de la Mula  Francis

 

Estos resultados muestran que aún hay cosas del protón y del neutrón que no hemos observado con la precisión que nos gustaría.

 

REGLAS DE ESTABILIDAD No existen reglas precisas que permitan predecir si  un núcleo particular es radiactivo o no y el modo en que se desintegraría.  Todo lo que hay son observaciones empíricas que las podemos resumir de la  siguiente forma. Todo ...Página personal de José Carlos Canalda. Artículos de química

 

La detección de la desintegración del protón es un requisito indispensable para las teorías de GUT. Algunas de estas teorías predicen una vida media para el protón de alrededor de unos 1031  (o 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000) años. En este caso la desintegración a buscar sería protón decayendo a pión neutro y positrón. Si comparamos con la vida del protón con la edad del universo (unos 14 -10 o 14.000.000.000 años), podemos estar tranquilos y sin miedo a que el universo se desintegre delante de nuestros ojos. Pero, ¿Cómo podemos medir una cantidad tan grande? Ciertamente no tenemos tanto tiempo. Lo que si que es posible es aumentar el número de protones bajo estudio. Si reunimos 1031  protones (unas 150 toneladas de agua) tenemos que alguno de ellos se desintegrará si los observamos durante un año, si su vida media es de 1031 .

IndiTec, Inc. - Un día como hoy... 27 de junio Nace en... | FacebookInteracciones electrodebiles por Jose Enrique Amaro

Fuerza Nuclear Débil | •Ciencia• AminoVelocidades inimaginables : Blog de Emilio Silvera V.

Si no existiera la interacción débil, la mayoría de las partículas reflejadas en la tabla de la página 19 serían completamente estables. Sin embargo, la interacción por la que se desintegran las partículas π0, η y Σ0 es la electromagnética. Precisamente, estas partículas tienen una vida media mucho más corta, lo que nos induce a pensar que, aparentemente, la interacción electromagnética es más fuerte que la interacción débil.

Tal cúmulo de partículas y de los complejos detalles que en cada una de ellas hay que tener en cuenta para tenerlas perfectamente clasificadas, hizo exclamar al gran físico italiano Enrico Fermisi llego a saber esto me habría dedicado a la botánica”.

Cuando las partículas se desintegran, en realidad se transforman en otra. Un ejemplo típico de una resonancia delta (Δ)

Δ++ → p + π+;  Δ0 → p + π- ó n + π0

Como se puede ver en el ejemplo, la resonancia delta+ se desintegra en un protón y un pión+; la neutra  en un protón y un pión-, o en un neutrón y un pión neutro.

Hay miles de ejemplos que se definen según las partículas que desintegramos.

Mendeléyev, el joven bígamo que inventó la tabla periódica y nunca ganó un  Nobel

Igual que Dimitri Ivanovich Mendeleev descubrió el sistema periódico de los elementos químicos en 1869, así también se hizo posible un sistema similar para las partículas. Esta pauta la encontraron independientemente el americano

Tres quarks para Muster Mark!Yuval Ne'eman - Wikipedia

Murray Gell-Mann y el israelí Yuval Ne’eman. Ocho especies de mesones, todos con el mismo espín, u ocho especies de bariones, con el mismo espín, se podían reagrupar perfectamente en grupos que llamaremos múltiples. El esquema matemático correspondiente se llama SU(3).

Gell-Mann llamó a esta teoría “el óctuplo camino”. Lo tomó prestado del budismo de acuerdo con el cual el camino hacia el nirvana es el camino óctuplo. Cuando se propuso este esquema se conocían nueve bariones con espín 2/3. No figuran en la tabla de páginas anteriores porque son resonancias; cuatro de ellas resonancias delta, que como hemos visto en el ejemplo anterior se desintegran en nucleones estables y piones. Así, Gell-Mann predijo un décimo barión, el omega- y pudo precisar la masa con bastante exactitud porque las masas de los otros nueve bariones variaban de una manera sistemática siguiendo una pauta que sólo tuvo que seguir para adjudicar la masa de la omega-. Pero esta partícula con extrañeza s = -3 no tenía partícula ninguna en la que desintegrarse que no estuviera prohibida por las leyes de conservación de la interacción fuerte. De modo que la omega sólo podía desintegrarse por interacción débil, y por tanto, su vida media no podía ser de tan sólo 10-23 segundos como los demás miembros del multiplote, sino que tenía que ser del orden de 10-10 segundos. Consecuentemente, esta partícula debería viajar varios centímetros antes de desintegrarse y esto la haría fácilmente detectable. La omega- fue encontrada en 1964 con exactamente las mismas propiedades que había predicho Gell-Mann.

Camino óctuple (física) - Wikipedia, la enciclopedia libreCamino óctuple (física) - Wikipedia, la enciclopedia libreCamino óctuple (física) - Wikipedia, la enciclopedia libreMurray Gell-Mann, acuñó el término quark y su clasificación de las  partículas elementales introdujo el orden en el caos | Rincón Educativo

                         Camino óctuple con el término quarks

Se identificaron estructuras multiplotes para la mayoría de los demás bariones y mesones y Gell-Mann también consiguió explicarlas. Sugirió que los mesones, al igual que los bariones, debían estar formados por elementos constitutivos “más fundamentales aún”. Gell-Mann trabajaba en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) donde conversaba a menudo con Richard Feynman, otro físico muy famoso pero con personalidad muy diferente. Mientras que Gell-Mann es un hombre erudito en idiomas y literatura, con las artes en general, Feynman era un hombre hecho a sí mismo, un analista riguroso y un matemático excepcional, que se reía de cualquier cosa que le recordara la autoridad establecida; era un pensador libre y profundo.

Gell-Mann, cuando sugirió otros elementos más elementales que bariones y mesones, se refería a los que más tarde llamaría quarks y que, precisamente, en un número de tres forma bariones, mientras que los mesones están formados por un quark y un antiquark.

Materia extra˜na en el universoEl universo está ahí fuera, esperando que lo descubras.

En la teoría quark, por tanto, las únicas partículas realmente elementales son los leptones y los quarks. Al contrario que los electrones y protones, que poseen cargas exactamente iguales en valor absoluto, pero de signos opuestos, los quarks tienen cargas que son fracciones de la carga electrónica (+2/3 ó -1/3 de la carga electrónica). Los quarks aparecen en seis sabores (sin conexión con el gusto): up, down, charmed, strange, top y bottom. Los tres quarks del protón son uud, mientras que el neutrón está formado por udd. Cada sabor tiene su antiquark con carga opuesta.

Todos los bariones están formados por tres quarks, mientras que los mesones están formados por un quark y un antiquark, y los propios quarks forman un grupo SU(3).

Las partículas “ordinarias” contienen solamente quarks u y d. Los hadrones “extraños” contienen uno o más quarks s o antiquarks .

Con tres quarks y tres antiquarks se pueden formar nueve posibles combinaciones, pero la novena, un estado que cambia continuamente de  a  y , tiene un comportamiento excepcional. Este objeto llamado ηr es considerablemente más pesado que los otros.

Clasificación de partículas subatómicas - Quimica | Quimica InorganicaQué pasó con… los pentaquarks | Francis (th)E mule Science's News

                                   Los Quarks forman Bariones y Mesones, dos ramas de la familia de los Hadrones

Como los tres tipos de quarks pueden tener espín “hacia arriba” o “hacia abajo”, tenemos en total seis elementos, que dan lugar a 56 combinaciones diferentes de estos tres quarks. Cada elemento del decuplete tiene espín 3/2 y puede, por lo tanto, rotar de cuatro formas diferentes alrededor de su eje (uno de esos hechos maravillosos en mecánica cuántica). Los miembros del octeto tienen espín ½ y, por lo tanto, sólo pueden rotar de dos formas diferentes y así es como salen los números: 56 = 4 × 10 + 2 × 8.

Interview with George Zweig | EP News

Realmente, la idea de que los hadrones estuvieran formados por ladrillos fundamentales sencillos había sido también sugerida por otros. George Zweig, también en el Caltech, en Pasadera, había tenido la misma idea. Él había llamado a los bloques constitutivos “ases”, pero es la palabra “quark” la que ha prevalecido. La razón por la que algunos nombres científicos tienen más éxito que otros es, en realidad, un misterio. Einstein, en un principio, llamó a su teoría “invarianza”, referida a la velocidad de la luz, pero más tarde Max Planck al comentarla la llamó “teoría de la relatividad”, y sin saber por qué, hasta Einstein terminó adoptando el nombre que se hizo mundialmente famoso. Seguramente, el más conocido de todos los dados a las diversas teorías de la física.

Pero continuemos con los quarks que, aparentemente, siempre existen en parejas o tríos y nunca se han visto solos. Los experimentadores lo han intentado numerosas veces, pero sin éxito.

Bag Model of Quark ConfinementLa Estructura De Quarks Del Neutrón Y El Protón Fotos, Retratos, Imágenes Y  Fotografía De Archivo Libres De Derecho. Image 24661372.

“Los cuarks no se encuentran libres en la naturaleza sino que se agrupan formando hadrones. Estos se dividen en dos tipos: Mesones: bosones formados por un quark y un antiquark (piones, kaones,…) Bariones: fermiones formados por tres o cinco​ quarks y/o antiquarks (protones, neutrones,…).”

 

Los quarks (si se pueden aislar) tendrían propiedades incluso más extrañas. Por ejemplo, ¿Cuáles serían sus cargas eléctricas? Es razonable suponer que tanto los quarks u como los s y d deban tener siempre la misma carga. Pero las tablas reseñadas antes nos sugieren que d y s tienen carga -1/3 y el quark u tiene carga 2/3, sin embargo, nunca se han observado partículas que no tengan carga múltiplo de la del electrón (negativa) o la del protón (positiva). Si tales partículas existieran, sería posible detectarlas experimentalmente. Que esto haya sido imposible debe significar que las fuerzas que los mantienen unidos dentro del hadrón son necesariamente increíblemente eficientes, ya que mantienen a los quarks confinados en una distancia de R ≈ hc/Λ ≈ 10-13 cm.

Neutrinos fraccionarios y materia oscura | Actualidad | Investigación y  CienciaÁtomos en 'caída libre' para rastrear los fotones oscuros | Ciencia | EL  PAÍS

Aunque la llegada de los quarks ha clarificado bastante más el galimatías de la flora y fauna de las partículas subatómicas, todavía forman un conjunto muy raro, aun cuando solamente unas pocas aparezcan en grandes cantidades en el universo (protones, neutrones, electrones y fotones). Pero, como dijo una vez Sybren S. de Groot cuando estudiaba neutrinos, “uno termina enamorado de ellas, su comportamiento misterioso, su enorme pequeñez y su enorme importancia” (unidas conforman todo lo que existe en el universo, incluidos nosotros mismos, que podemos pensar, discurrir y hablar sobre ellos). Los leptones, por ser casi puntuales, son los más sencillos, y por tener espín se ven afectados por la interacción que actúa sobre ellos de forma muy complicada. Pero la interacción débil de la que hablo está bien documentada.

Los hadrones son mucho más misteriosos. Los procesos de choque entre ellos eran demasiado complicados para una teoría completa y sin fisuras. Si nos lo imaginamos como pequeñas esferas hechas de alguna clase de material, aún nos queda el problema de entender los quarks y encontrar la razón por la que se siguen resistiendo a los intentos de los experimentadores para aislarlos.

emilio silvera