Las partículas elementales

Hay 3 familias de partículas elementales

El llamado "modelo estándar" de la física de partículas, es una teoría en proceso de elaboración, que puede explicar mucho de cómo está hecho y de cómo funciona el mundo conocido.

Los elementos más importantes del modelo estándar fueron encajando en su lugar a lo largo de un siglo de intenso trabajo teórico y experimental, desde el descubrimiento del electrón (1897) hasta el descubrimiento del quark top (1995).

Actualmente el mundo científico maneja una clasificación bastante satisfactoria de las partículas elementales que componen la materia. En esta clasificación se consideran 3 familias de partículas. Hay pruebas convincentes de que no existe una cuarta familia.

La primera familia está formada por electrones, quarks up, quarks down y neutrinos electrónicos. Toda la materia 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), se han encontrado solamente en los rayos cósmicos y en el laboratorio. Es la familia del muón. El muón es una partícula en todo similar al electrón, pero su masa es 200 veces mayor que la masa del electrón. Esta familia tiene también cuatro elementos: muones, quarks strange, quarks charm y neutrinos muónicos.

Los elementos de la tercera familia también tienen una vida muy efímera (fracción de segundo), se han encontrado solamente en los rayos cósmicos y en el laboratorio. Es la familia del tau . El tau es una partícula en todo similar al electrón, pero su masa es 3.500 veces mayor que la masa del electrón. Esta familia tiene también cuatro elementos: tauones, quarks top, quarks bottom y neutrinos tauónicos.

Uno de las interrogantes esenciales de la física es lo que llamamos masa original. La masa se traduce en peso en un campo gravitacional. Si usted se encuentra en el espacio no pesa, pero sigue teniendo masa.
El fotón, la partícula de la luz, nos trae la luz del sol, nos permite ver y comunicarnos. ¡Pero no tiene masa!

La masa del electrón es 0,0005 GeV. La masa del muón es 200 veces mayor que la del electrón. Y la masa del tau es 3.500 veces mayor que la del electrón. Nadie sabe qué es lo que decide que un fotón no tenga masa y que las partículas de las tres familias tengan masas crecientes de una familia a otra.

Por esto son tan interesantes los experimentos que han empezado a hacerse en el LHC del CERN en Ginebra. Se cree que debe haber otra partícula, el bosón de Higgs, que podría explicar la diferencia entre el fotón carente de masa y las otras partículas que sí la tienen. Si el bosón de Higgs existe, debe ser un componente integral del mundo material.

Si el bosón de Higgs no fuera encontrado con el LHC, no dejaría de ser un descubrimiento fascinante. Querría decir que hay otras posibilidades para explicar la masa, en las que no se ha pensado. Querría decir que quizás no se sabe nada todavía. Habría que tomárselo con optimismo y recordar la variante de la poesía de Manuel Machado: "caminante no hay camino .... media vuelta, que nos perdimos".

Según la concepción vigente, la materia consta de dos grandes categorías de partículas, quarks y leptones, en conjunción con las cuatro fuerzas fundamentales conocidas, a saber, el electromagnetismo y la interacción nuclear fuerte, la interacción débil y la fuerza de gravedad.

Según este modelo estándar actual, protones y neutrones se componen de quarks y constituyen la parte más importante de la masa del átomo y están sometidas a las 4 fuerzas.

El representante más conocido de los leptones es el electrón. Los leptones son inmunes a la fuerza fuerte (o interacción fuerte)..

Las dos grandes categorías de partículas (quarks y leptones) se diferencian en el "color", una propiedad que guarda una lejana semejanza con la carga eléctrica, pero que sólo es un nombre metafórico, sin nada que ver con los colores del espectro de luz. Los quarks poseen color; los leptones, no poseen color.

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