{"id":21719,"date":"2018-08-29T05:43:30","date_gmt":"2018-08-29T04:43:30","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=21719"},"modified":"2018-08-29T05:43:30","modified_gmt":"2018-08-29T04:43:30","slug":"particulas-antiparticulas-fuerzas-5","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2018\/08\/29\/particulas-antiparticulas-fuerzas-5\/","title":{"rendered":"Part\u00edculas, antipart\u00edculas, fuerzas…"},"content":{"rendered":"
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Bajo la “definici\u00f3n basada en quarks<\/a> y leptones<\/a>”, las part\u00edculas elementales y compuestas formadas de quarks<\/a> (en p\u00farpura) y leptones<\/a> (en verde) ser\u00edan la “materia”; mientras los bosones<\/a> \u201cizquierda\u201d (en rojo) no ser\u00edan materia. Sin embargo, la energ\u00eda de interacci\u00f3n inherente a part\u00edculas compuestas (por ejemplo, gluones<\/a>, que implica a los neutrones<\/a> y los protones<\/a>) contribuye a la masa de la materia ordinaria.<\/p>\n

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\"File:Annihilation.png\"<\/p>\n

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Esquema de una aniquilaci\u00f3n electr\u00f3n-positr\u00f3n.<\/p>\n

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Ya hemos descrito en trabajos anteriores las dos familias de part\u00edculas elementales: Quarks y Leptones. Pero hasta ah\u00ed, no se limita la sociedad del “universo” infinitesimal. Existen adem\u00e1s las antifamilias. A quarks<\/a> y electrones<\/a> se asocian, por ejemplo, antiquarks y antielectrones. A cada part\u00edcula, una antipart\u00edcula.<\/p>\n

Uno de los primeros \u00e9xitos de la teor\u00eda relativista del campo cu\u00e1ntico fue la predicci\u00f3n de las antipart\u00edculas: nuevos cuantos que eran la imagen especular de las part\u00edculas ordinarias. Las antipart\u00edculas tienen la misma masa y el mismo spin que sus compa\u00f1eras las part\u00edculas ordinarias, pero cargas inversas. La antipart\u00edcula del electr\u00f3n<\/a> es el positr\u00f3n, y tiene, por tanto, carga el\u00e9ctrica opuesta a la del electr\u00f3n<\/a>. Si electrones<\/a> y positrones se colocan juntos, se aniquilan, liberando la energ\u00eda inmensa de su masa seg\u00fan la equivalencia masa-energ\u00eda einsteniana.<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Una part\u00edcula y su antipart\u00edcula no pueden coexistir: hay aniquilaci\u00f3n de ambas.<\/div>\n<\/div>\n

\u00bfC\u00f3mo predijeron los f\u00edsicos la existencia de antipart\u00edculas? Bueno, por la \u00abinterpretaci\u00f3n estad\u00edstica\u00bb implicaba que la intensidad de un campo determinaba la probabilidad de hallar sus part\u00edculas correspondientes. As\u00ed pues, podemos imaginar un campo en un punto del espacio describiendo la creaci\u00f3n o aniquilaci\u00f3n de sus part\u00edculas cu\u00e1nticas con una probabilidad concreta. Si esta descripci\u00f3n matem\u00e1tica de la creaci\u00f3n y aniquilaci\u00f3n de part\u00edculas cu\u00e1nticas se inserta en el marco de la teor\u00eda relativista del campo cu\u00e1ntico, no podemos contar con la posibilidad de crear una part\u00edcula cu\u00e1ntica sin tener tambi\u00e9n la de crear un nuevo g\u00e9nero de part\u00edcula: su antipart\u00edcula. La existencia de antimateria es imprescindible para una descripci\u00f3n matem\u00e1ticamente coherente del proceso de creaci\u00f3n y aniquilaci\u00f3n seg\u00fan la teor\u00eda de la relatividad<\/a> y la teor\u00eda cu\u00e1ntica.<\/p>\n

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La misteriosa sustancia conocida como “materia oscura<\/a>” puede ser en realidad una ilusi\u00f3n, creada por la interacci\u00f3n gravitacional entre part\u00edculas de corta vida de materia y antimateria. Un mar hirviente de part\u00edculas en el espacio puede crear la gravedad repulsiva.<\/strong><\/p>\n

Puede ser posible que las cargas gravitacionales en el vac\u00edo cu\u00e1ntico podr\u00edan proporcionar una alternativa a la “materia oscura<\/a>”. La idea se basa en la hip\u00f3tesis de que las part\u00edculas y antipart\u00edculas tienen cargas gravitacionales de signo opuesto. Como consecuencia, los pares de part\u00edcula-antipart\u00edcula virtuales\u00a0en el vac\u00edo cu\u00e1ntico y sus dipolos de forma gravitacional (una carga gravitacional positivos y negativos) pueden interactuar con la materia bari\u00f3nica para producir fen\u00f3menos que se suele atribuir a la materia oscura<\/a>. Fue el \u00a0f\u00edsico del CERN,\u00a0Dragan Slavkov Hajdukovic, quien propuso la idea, y demostr\u00f3 matem\u00e1ticamente que estos dipolos gravitacionales podr\u00edan explicar las curvas de rotaci\u00f3n de las galaxias observadas sin la materia oscura<\/a> en su estudio inicial. Sin embargo,\u00a0 se\u00f1al\u00f3 que quedaba mucho por hacer.<\/p>\n

Pero sigamos con la cu\u00e1ntica…<\/p>\n

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El pionero en comprender que era necesario que existiesen antipart\u00edculas fue el f\u00edsico te\u00f3rico Paul Dirac, que hizo var\u00edas aportaciones importantes a la nueva teor\u00eda cu\u00e1ntica. Fue \u00e9l quien formul\u00f3 la ecuaci\u00f3n relativista que lleva hoy su nombre, y a la que obedece el campo electr\u00f3nico; constituye un descubrimiento comparable al de las ecuaciones del campo electromagn\u00e9tico de Maxwell. Cuando resolvi\u00f3 su ecuaci\u00f3n, Dirac se encontr\u00f3 con que adem\u00e1s de describir el electr\u00f3n<\/a> ten\u00eda soluciones adicionales que describ\u00edan otra part\u00edcula con una carga el\u00e9ctrica opuesta a la del electr\u00f3n<\/a>. \u00bfQu\u00e9 significar\u00eda aquello? En la \u00e9poca en que Dirac hizo esta observaci\u00f3n, no se conoc\u00edan m\u00e1s part\u00edculas con esta propiedad que el prot\u00f3n<\/a>. Dirac, que no deseaba que las part\u00edculas conocidas proliferasen, decidi\u00f3 que las soluciones adicionales de su ecuaci\u00f3n describ\u00edan el prot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n

Pero, tras un an\u00e1lisis m\u00e1s meticuloso, se hizo evidente que las part\u00edculas que describ\u00edan las soluciones adicionales ten\u00edan que tener exactamente la misma masa que el electr\u00f3n<\/a>. Quedaba as\u00ed descartado el prot\u00f3n<\/a>, cuya masa es por lo menos, 1.800 veces mayor que la del electr\u00f3n<\/a>. Por tanto, las soluciones adicionales ten\u00edan que corresponder a una part\u00edcula completamente nueva de la misma masa que el electr\u00f3n<\/a>, pero de carga opuesta: \u00a1El antielectr\u00f3n! Esto qued\u00f3 confirmado a nivel experimental en 1932 cuando Carl Anderson, f\u00edsico del Instituto de Tecnolog\u00eda de Cal\u00edfornia, detect\u00f3 realmente el antielectr\u00f3n<\/a>, que hoy se llama positr\u00f3n.<\/p>\n

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Antes de empezar, debemos recordar que el Premio Nobel de F\u00edsica de 1936 se reparti\u00f3 a partes iguales entre Victor Franz Hess y Carl David Anderson. Merece la pena leer la Nobel Lecture de Carl D. Anderson, \u201cThe production and properties of positrons<\/a>,\u201d\u00a0December 12, 1936, quien nos explica que en esta imagen un \u201celectr\u00f3n\u201d de 63 MeV atraviesa un placa de plomo de 6 mm y emerge con una energ\u00eda de 23 MeV, pero lo hace con la curvatura \u201cequivocada\u201d como si fuera una part\u00edcula de carga positiva, como si fuera un prot\u00f3n<\/a> pero con la masa de un electr\u00f3n<\/a>. La Nobel Lecture muestra muchas otras fotograf\u00edas de positrones y electrones<\/a>. Anderson afirma: \u201cThe present electron theory of Dirac provides a means of describing many\u00a0of the phenomena governing the production and annihilation of positrons<\/em>.\u201d<\/p>\n

Por otro lado,\u00a0el Premio Nobel de F\u00edsica de 1933 se reparti\u00f3 a partes iguales entre Erwin Schr\u00f6dinger y Paul Adrien Maurice Dirac. Tambi\u00e9n vale la pena leer la Nobel Lecture de Paul A. M. Dirac, \u201cTheory of electrons and positrons<\/a>,\u201d\u00a0December 12, 1933, aunque no cuente la historia de su descubrimiento, afirma que su ecuaci\u00f3n predice el \u201cantielectr\u00f3n\u201d de soslayo:\u00a0\u201dThere is one other feature of these equations which I should now like to\u00a0discuss, a feature which led to the prediction of the positron<\/em>.\u201d (fuente:\u00a0Francis (th)E mule Science’s News).<\/a><\/p>\n

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

La aparici\u00f3n de las antipart\u00edculas cambi\u00f3 definitivamente el modo de pensar de los f\u00edsicos respecto a la materia. Hasta entonces, se consideraba la materia permanente e inmutable. Pod\u00edan alterarse las mol\u00e9culas, pod\u00edan desintegrarse los \u00e1tomos en procesos radiactivos, pero los cu\u00e1ntos fundamentales se consideraban invariables. Sin embargo, tras el descubrimiento de la antimateria realizado por Paul Dirac hubo que abandonar tal criterio. Heisenberg lo expresaba as\u00ed:<\/p>\n

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“Creo que el hecho de que Dirac haya descubierto part\u00edculas y antipart\u00edculas, ha cambiado toda nuestra visi\u00f3n de la f\u00edsica at\u00f3mica… creo que, hasta entonces, todos los f\u00edsicos hab\u00edan concebido las part\u00edculas elementales siguiendo los criterios de la filosof\u00eda de Dem\u00f3crito, es decir, considerando esas part\u00edculas elementales como unidades inalterables que se hallan en la naturaleza como algo dado y son siempre lo mismo, jam\u00e1s cambian, jam\u00e1s pueden transmutarse en otra cosa. No son sistemas din\u00e1micos, simplemente existen en s\u00ed mismas. Tras el descubrimiento de Dirac, todo parec\u00eda distinto, porque uno pod\u00eda preguntar: \u00bfpor qu\u00e9 un prot\u00f3n<\/a> no podr\u00eda ser a veces un prot\u00f3n<\/a> m\u00e1s un par electr\u00f3n-positr\u00f3n, etc.?… En consecuencia, el problema de la divisi\u00f3n de la materia hab\u00eda adquirido una dimensi\u00f3n distinta.”<\/p>\n

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Dado que la antimateria tiene la misma masa que la materia, es decir son de la misma magnitud y signo (la definici\u00f3n de masa es positiva siempre), el efecto gravitacional de la antimateria no debe ser distinto de la materia, es decir, siempre sera un efecto atractivo. Pero, \u00bfacaso no importa la equivalencia establecida de antipart\u00edcula viajando al futuro =\u00a0part\u00edcula\u00a0viajando al pasado?<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Existe un “universo” que se nos escapa de la comprensi\u00f3n<\/p>\n

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La respuesta es s\u00ed. Dicha equivalencia proviene de algo llamado simetr\u00eda CPT (Charge-Parity-Time), y nos dice que la equivalencia entre las\u00a0part\u00edculas\u00a0y antipart\u00edculas no solo corresponde a realizar una transformaci\u00f3n sobre la carga, sino\u00a0tambi\u00e9n\u00a0sobre la paridad y el tiempo. La carga no afecta la gravedad, pero la paridad y el tiempo si la afectan. En otras palabras, al modificarse el tiempo (poner el tiempo al reves) y el espacio (la paridad es “girar” el espacio), estamos alterando el espacio-tiempo, y como la teor\u00eda general de la relatividad<\/a> lo afirma, es la geometr\u00eda de este el que determina la gravedad.<\/p>\n

El car\u00e1cter mutable de la materia se convirti\u00f3 en piedra angular de la nueva f\u00edsica de part\u00edculas. El hecho de que part\u00edculas y antipart\u00edculas puedan crearse juntas a partir del vac\u00edo si se aporta energ\u00eda suficiente, no s\u00f3lo es importante para entender c\u00f3mo se crean las part\u00edculas en aceleradores de alta energ\u00eda, sino tambi\u00e9n para entender los procesos cu\u00e1nticos que se produjeron en el Big Bang<\/a>.<\/p>\n

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Part\u00edculas y campos, cl\u00e1sicos y cu\u00e1nticos.<\/strong>\u00a0Las nociones\u00a0cl\u00e1sicas<\/a>\u00a0de part\u00edcula y campo comparadas con su contrapartida\u00a0cu\u00e1ntica<\/a>. Una part\u00edcula cu\u00e1ntica est\u00e1 deslocalizada: su posici\u00f3n se reparte en una distribuci\u00f3n de probabilidad. Un campo cu\u00e1ntico es equivalente a un colectivo de part\u00edculas cu\u00e1nticas.<\/div>\n<\/div>\n

Como ya lo hemos expresado, el conocimiento que se obtuvo sobre la existencia de antifamilias de part\u00edculas o familias de antipart\u00edculas es una consecuencia de la aplicaci\u00f3n de la teor\u00eda relativista del campo cu\u00e1ntico, para cada part\u00edcula existe una part\u00edcula que tiene la misma masa pero cuya carga el\u00e9ctrica (y otras llamadas cargas internas) son de signo opuesto. Estas son las antipart\u00edculas. As\u00ed, al conocido electr\u00f3n<\/a>, con carga negativa, le corresponde un \u00abelectr\u00f3n<\/a> positivo\u00bb como antipart\u00edcula, llamado positr\u00f3n, descubierto en 1932. El antiprot\u00f3n<\/a>, descubierto en 1956, tiene la misma masa que el prot\u00f3n<\/a>, pero carga el\u00e9ctrica negativa de igual valor. El fot\u00f3n<\/a>, que no tiene masa ni carga el\u00e9ctrica, puede ser considerada su propia antipart\u00edcula.<\/p>\n

Un agujero negro<\/a> es un objeto que tiene tres propiedades: masa, espin y carga el\u00e9ctrica. La forma del material en un agujero negro<\/a> no se conoce, en parte porque est\u00e1 oculta para el universo externo, y en parte porque, en teor\u00eda, el material continuar\u00eda colapsando hasta tener radio cero, punto conocido como\u00a0Singularidad<\/strong>, de densidad infinita.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

Un agujero negro<\/a> tiene tres propiedades: masa, esp\u00edn<\/a> y carga el\u00e9ctrica. La forma del material de un agujero negro<\/a> no se conoce, en parte porque est\u00e1 oculta para el universo externo, y en parte porque, en teor\u00eda, el material continuar\u00eda colapsando hasta tener radio cero, punto conocido como singularidad<\/a>, de densidad infinita.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

La luz (fotones<\/a>), no son una onda distinta que un electr\u00f3n<\/a> o prot\u00f3n<\/a>, etc.<\/strong><\/p>\n

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1\u00b0- \u201cNo se dispersan\u201d, no son m\u00e1s peque\u00f1as, como las ondas del agua (olitas) cuando tiramos una piedrita, a medida que se alejan de su centro; sino que en el caso de la luz son menos part\u00edculas, pero son siempre el mismo tipo de onda (determinada frecuencia), igual tama\u00f1o.<\/p>\n

2\u00b0- Las ondas con m\u00e1s energ\u00eda son m\u00e1s grandes, los fotones<\/a> al igual que las part\u00edculas son m\u00e1s peque\u00f1as, contra toda l\u00f3gica (contracci\u00f3n de Lorentz).<\/p>\n

3\u00b0- No necesitan de un medio material para desplazarse. Viajan en el vac\u00edo. El medio que usan para viajar, es el mism\u00edsimo espacio.<\/p>\n

4\u00b0- Su cualidad de onda no es diferente de las part\u00edculas. Lo podemos ver en la creaci\u00f3n de pares y la cualidad de onda de las part\u00edculas, etc.\u00a0En ning\u00fan momento la part\u00edcula, es una cosa compacta (ni una pelotita), siempre es una onda, que no se expande.\u00a0En la comparaci\u00f3n con la ola, ser\u00eda como un “mont\u00f3n” o un “pozo” de agua, con una direcci\u00f3n, lo que conocemos como ecuaci\u00f3n de\u00a0Schr\u00f6dinger.\u00a0En ning\u00fan momento la part\u00edcula, es una pelotita; la ola sobre el agua, no es un cuerpo que se mueve sobre el agua, no es un mont\u00f3n de agua que viene (aunque parece), sino una deformaci\u00f3n del agua. As\u00ed la part\u00edcula, no es un mont\u00f3n de algo, sino una deformaci\u00f3n del espacio.<\/p>\n

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La curvatura est\u00e1 relacionadas con la probabilidad de presencia, no es una bolita que est\u00e1 en uno de esos puntos, sino que es una onda en esa posici\u00f3n. El fot\u00f3n<\/a> es una onda que\u00a0no necesita de un medio material para propagarse, se propaga por el espacio vac\u00edo. As\u00ed como una onda de sonido es una contracci\u00f3n-expansi\u00f3n del medio en que se propaga, el fot\u00f3n<\/a> es una contracci\u00f3n-expansi\u00f3n del espacio (del mism\u00edsimo espacio), raz\u00f3n por la cual entendemos que el espacio se curva, se contrae y expande. La rigidez del medio, da la velocidad de la deformaci\u00f3n (velocidad de \u00a0la onda), en el caso de la rigidez del espacio da una velocidad “c”.Esta onda por causa de la contracci\u00f3n del tiempo (velocidad \u201cc\u201d), no se expande, sino que se mantiene como en su origen (para el\u00a0observador\u00a0), como si fuese una \u201cburbuja”, expandida o contra\u00edda, en cada parte, positiva-negativa<\/p>\n

Cada part\u00edcula est\u00e1 caracterizada por un cierto n\u00famero de par\u00e1metros que tienen valores bien definidos: su masa, carga el\u00e9ctrica, spin o rotaci\u00f3n interna y otros n\u00fameros, conocidos como cu\u00e1nticos. Estos par\u00e1metros son tales que, en una reacci\u00f3n, su suma se mantiene y sirve para predecir el resultado. Se dice que hay conservaci\u00f3n de los n\u00fameros cu\u00e1nticos de las part\u00edculas. As\u00ed, son importantes el n\u00famero bari\u00f3nico, los diversos n\u00fameros lept\u00f3nicos y ciertos n\u00fameros definidos para los quarks<\/a>, como la extra\u00f1eza, color, etc. Estos \u00faltimos y sus antipart\u00edculas tienen cargas el\u00e9ctricas (\u00b1 1\/3 o \u00b1 2\/3) y n\u00fameros bari\u00f3nicos (\u00b11\/3) fraccionarios. No todos los n\u00fameros asociados a cada part\u00edcula han sido medidos con suficiente precisi\u00f3n y no todas las part\u00edculas han sido detectadas en forma aislada, por lo menos de su ligamento, como el caso de los quarks<\/a> y de los gluones<\/a>.<\/p>\n

\"\"los quarks<\/a> y\u00a0de los gluones<\/a>.<\/p>\n

Los gluones<\/a> son una especie de \u00abpart\u00edculas mensajeras\u00bb que mantienen unidos a los quarks<\/a>. Su nombre proviene del t\u00e9rmino ingl\u00e9s “glue”, que significa pegamento, en espa\u00f1ol quiz\u00e1s podr\u00eda ser gom\u00f3n. Ahora, en cuanto a los quarks<\/a>, ya hicimos referencia de ellos anteriormente. Pero recordemos aqu\u00ed, que fueron descubiertos en 1964 por Murray Gell-Mann, como los componentes m\u00e1s reducidos de la materia. Hasta entonces se pensaba que los \u00e1tomos consist\u00edan simplemente en electrones<\/a> rodeando un n\u00facleo formado por protones<\/a> y electrones<\/a>.<\/p>\n

En estado natural, quarks<\/a> y gluones<\/a> no tienen libertad. Pero si se eleva la temperatura a niveles 100.000 veces superiores, como se ha hecho en aceleradores de part\u00edculas, a la del centro del Sol, se produce el fen\u00f3meno del desconfinamiento y por un brev\u00edsimo tiempo quedan libres. En ese preciso momento aparece lo que se suele llamar plasma<\/a>, \u00abuna sopa de quarks<\/a> y gluones<\/a>\u00bb que equivale al estado en que se podr\u00eda haber encontrado la naturaleza apenas una mil\u00e9sima de segundo luego del Big Bang<\/a>.<\/p>\n

\"11-three_quarks\"<\/a>\u00a0\"11-heart2quarks_small\"<\/a><\/p>\n

Recientemente se ha descubierto un nuevo estado de la materia, esta vez a niveles muy altos de energ\u00eda, que los cient\u00edficos han denominado\u00a0Plasma Glu\u00f3n-Quark<\/strong>. La transici\u00f3n ocurre a temperaturas alrededor de cien mil millones de grados y consiste en que se rompen las fuertes ligaduras que mantienen unidos los quarks<\/a> dentro de los n\u00facleos at\u00f3micos. Los protones<\/a> y neutrones<\/a> est\u00e1n formados, cada uno, por 3 quarks<\/a> que se mantienen unidos gracias a los gluones<\/a> (El glu\u00f3n<\/a> es la part\u00edcula portadora de interacci\u00f3n nuclear fuerte, fuerza que mantiene unida los n\u00facleos at\u00f3micos). A temperaturas superiores se vence la fuerza nuclear fuerte<\/a> y los protones<\/a> y neutrones<\/a> se dividen, formando esta sopa denominada plasma<\/a> Glu\u00f3n-Quark.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

Pero por ahora aqu\u00ed, nos vamos a quedar con los quarks<\/a> al natural. Normalmente, los quarks<\/a> no se encuentra en un estado separados, sino que en grupos de dos o tres. Asimismo, la duraci\u00f3n de las vidas medias de las part\u00edculas, antes de decaer en otras, es muy variable (ver tablas).<\/p>\n

Por otra parte, las part\u00edculas presentan una o m\u00e1s de las siguientes interacciones o fuerzas fundamentales entre ellas. Por un lado se tiene la gravitaci\u00f3n y el electromagnetismo, conocidas de la vida cotidiana. Hay otras dos fuerzas, menos familiares, que son de tipo nuclear y se conocen como interacciones fuertes y d\u00e9biles.<\/p>\n

La gravitaci\u00f3n afecta a todas las part\u00edculas, es una interacci\u00f3n universal. Todo cuerpo que tiene masa o energ\u00eda est\u00e1 sometido a esta fuerza. Aunque es la m\u00e1s d\u00e9bil de las interacciones, como las masas son siempre positivas y su alcance es infinito, su efecto es acumulativo. Por ello, la gravitaci\u00f3n es la fuerza m\u00e1s importante en cosmolog\u00eda.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Los campos magn\u00e9ticos est\u00e1n presentes por todo el Universo<\/p>\n

La fuerza electromagn\u00e9tica<\/a> se manifiesta entre part\u00edculas con cargas el\u00e9ctricas. A diferencia de las dem\u00e1s, puede ser de atracci\u00f3n (entre cargas de signos opuestos) o de repulsi\u00f3n (cargas iguales). Esta fuerza es responsable de la cohesi\u00f3n del \u00e1tomo y las mol\u00e9culas. Mantiene los objetos cotidianos como entidades con forma propia. Un vaso, una piedra, un auto, el cuerpo humano. Es mucho m\u00e1s fuerte que la gravitaci\u00f3n y aunque es de alcance infinito, las cargas de distinto signo se compensan y sus efectos no operan a grandes distancias. Dependiendo de las circunstancias en que act\u00faen, estas interacciones pueden manifestarse como fuerzas el\u00e9ctricas o magn\u00e9ticas solamente, o como una mezcla de ambos tipos.<\/p>\n

La Fuerza Nuclear D\u00e9bil: otra fuerza nuclear, considerada mucho m\u00e1s d\u00e9bil que la Fuerza Nuclear Fuerte. El fen\u00f3meno de decaimiento aleatorio de la poblaci\u00f3n de las part\u00edculas subat\u00f3micas (la radioactividad) era dif\u00edcil de explicar hasta que el concepto de esta fuerza nuclear adicional fue introducido.<\/p>\n

La interacci\u00f3n nuclear d\u00e9bil es causa de la radioactividad natural y la desintegraci\u00f3n del neutr\u00f3n<\/a>. Tiene un rol capital en las reacciones de fusi\u00f3n del hidr\u00f3geno y otros elementos en el centro de las estrellas y del Sol. La intensidad es d\u00e9bil comparada con las fuerzas el\u00e9ctricas y las interacciones fuertes. Su alcance es muy peque\u00f1o, s\u00f3lo del orden de 10-15<\/sup>\u00a0cm.<\/p>\n

\"Archivo:CNO<\/a><\/p>\n

La interacci\u00f3n fuerte es responsable de la cohesi\u00f3n de los n\u00facleos at\u00f3micos. Tiene la intensidad m\u00e1s elevada de todas ellas, pero es tambi\u00e9n de corto alcance: del orden de 10-13<\/sup>\u00a0cm. Es posible caracterizar las intensidades de las interacciones por un n\u00famero de acoplamiento a, sin dimensi\u00f3n, lo que permite compararlas directamente:<\/p>\n

Fuerte as<\/sub>\u00a0= 15<\/p>\n

Electromagn\u00e9ticas a = 7,3 x 10-3<\/sup><\/p>\n

D\u00e9bil aw<\/sub>\u00a03,1 x 10-12<\/sup><\/p>\n

Gravitacional aG<\/sub>\u00a0= 5,9 x 10-39<\/sup><\/p>\n

Por otro lado, la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica considera que la interacci\u00f3n de dos part\u00edculas se realiza por el intercambio de otras llamadas \u00abvirtuales\u00bb. Tienen ese nombre porque no son observables: existen por un tiempo brev\u00edsimo, tanto m\u00e1s corto cuanto mayor sea su masa, siempre que no se viole el principio de incertidumbre<\/a> de Heisenberg de la teor\u00eda cu\u00e1ntica (que en este contexto dice que el producto de la incertidumbre de la energ\u00eda por el tiempo de vida debe ser igual o mayor que una constante muy peque\u00f1a). Desaparecen antes de que haya tiempo para que su interacci\u00f3n con otras part\u00edculas delate su existencia.<\/p>\n

\"Monografias.com\"<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 El fot\u00f3n\u00a0 virtual com\u00fan se desplaza hacia la part\u00edcula menos energ\u00e9tica.<\/p>\n

Dos part\u00edculas interact\u00faan al emitir una de ellas una part\u00edcula virtual que es absorbida por la otra. Su emisi\u00f3n y absorci\u00f3n cambia el estado de movimiento de las originales: est\u00e1n en interacci\u00f3n. Mientras menos masa tiene la part\u00edcula virtual, m\u00e1s lejos llega, mayor es el rango de la interacci\u00f3n. El alcance de la interacci\u00f3n es inversamente proporcional a la masa de la part\u00edcula portadora o intermedia. Por ejemplo, la part\u00edcula portadora de la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a> es el fot\u00f3n<\/a>, de masa nula y, por lo tanto, alcance infinito. La interacci\u00f3n gravitacional tambi\u00e9n tiene alcance infinito y debe corresponder a una part\u00edcula de masa nula: se le denomina gravit\u00f3n<\/a>. Naturalmente tiene que ser neutro. (A\u00fan no ha sido vistos ni en pelea de perros).<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

Como ya hicimos menci\u00f3n de ello, a las fuerzas nucleares se les asocian tambi\u00e9n part\u00edculas portadoras. Para la interacci\u00f3n d\u00e9bil estas part\u00edculas se llaman bosones<\/a> intermedios, expresados como W+, W- y Z\u00ba (neutro). El W- es antipart\u00edcula del W+. Los W tienen masas elevadas comparadas con las otras part\u00edculas elementales. Lo de bosones<\/a> les viene porque tienen spin entero, como el fot\u00f3n<\/a> y el gravit\u00f3n<\/a>, que tambi\u00e9n los son, pero que tienen masas nulas. Las fuerzas fuertes son mediadas por unas part\u00edculas conocidas como gluones<\/a>, de los cuales habr\u00eda ocho. Sin embargo, ellos no tienen masa, pero tienen algunas de las propiedades de los quarks<\/a>, que les permiten interactuar entre ellos mismos. Hasta ahora no se han observado gluones<\/a> propiamente tal, ya que lo que mencionamos en p\u00e1rrafos anteriores corresponde a un estado de la materia a la que llamamos plasma<\/a>. Claro est\u00e1, que es posible que un tiempo m\u00e1s se puedan detectar gluones<\/a> libres cuando se logre aumentar, a\u00fan m\u00e1s, la temperatura, como est\u00e1 previsto hacerlo en el acelerador bautizado como “Relativistic Heavy Ion Collider”, empotrado en Estados Unidos de Norteam\u00e9rica.<\/p>\n

TABLA DE LAS PRINCIPALES PROPIEDADES DE LAS PART\u00cdCULAS PORTADORAS DE LAS INTERACCIONES FUNDAMENTALES<\/p>\n

\"tabla3\"<\/p>\n

Una part\u00edcula y su antipart\u00edcula no pueden coexistir si est\u00e1n suficientemente cerca como para interactuar. Si ello ocurre, ellas se destruyen mutuamente: hay aniquilaci\u00f3n de las part\u00edculas. El resultado es radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica de alta energ\u00eda, formada por fotones<\/a> gamma. As\u00ed, si un electr\u00f3n<\/a> est\u00e1 cercano a un positr\u00f3n se aniquilan en rayos gamma<\/a>. Igual con un par prot\u00f3n<\/a>-antiprot\u00f3n<\/a> muy pr\u00f3ximos.<\/p>\n

La reacci\u00f3n inversa tambi\u00e9n se presenta. Se llama \u00abmaterializaci\u00f3n o creaci\u00f3n de part\u00edculas\u00bb de un par part\u00edcula-antipart\u00edcula a partir de fotones<\/a>, pero se requieren condiciones f\u00edsicas rigurosas. Es necesario que se creen pares part\u00edcula-antipart\u00edcula y que los fotones<\/a> tengan una energ\u00eda mayor que las masas en reposo de la part\u00edculas creadas. Por esta raz\u00f3n, se requieren fotones<\/a> de muy alta energ\u00eda, de acuerdo a la relaci\u00f3n de Einstein<\/a> E=mc2 . Para dar nacimiento a electrones<\/a>\/positrones es necesario un campo de radiaci\u00f3n de temperaturas mayores a 7×109<\/sup>\u00a0\u00b0K. Para hacer lo mismo con pares prot\u00f3n<\/a>\/antiprot\u00f3n<\/a> es necesario que ellas sean superiores a 2×1012<\/sup>\u00a0\u00b0K. Temperaturas de este tipo se producen en los primeros instantes del universo.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

Se detectan grandes emisiones de rayos gamma<\/a> en explosiones supernovas y otros objetos energ\u00e9ticos<\/p>\n

Los rayos gamma<\/a> est\u00e1n presentes en explosiones de supernovas, colisi\u00f3n de estrellas de neutrones<\/a>… Todos los sucesos de altas energ\u00edas los hace presente para que nuestros ingenios los detecten y podamos conocer lo que la materia esconde en lo m\u00e1s profundo de sus “entra\u00f1as”. A\u00fan no hemos podido conocer en profundidad la materia ni sabemos, tampoco, lo que realmente es la luz.<\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n

\r\n\t\t\r\n\t\t
<\/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":"

Bajo la “definici\u00f3n basada en quarks y leptones”, las part\u00edculas elementales y compuestas formadas de quarks (en p\u00farpura) y leptones (en verde) ser\u00edan la “materia”; mientras los bosones \u201cizquierda\u201d (en rojo) no ser\u00edan materia. Sin embargo, la energ\u00eda de interacci\u00f3n inherente a part\u00edculas compuestas (por ejemplo, gluones, que implica a los neutrones y los protones) […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21719"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21719"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21719\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21719"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21719"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21719"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}