Partículas elementales:
Consisten en seis quarks, seis leptones y cuatro bosones Gauge (aparte del bosón y el gravitón de Higgs) (ver Img. 2).
Giro:
En realidad, no hay una definición correspondiente para el giro en la mecánica clásica. Este es un término de la mecánica cuántica que es comparable a un momento angular. En contraste con el momento angular, surge del movimiento de las partículas, de lo contrario el espín tiene todas las demás propiedades del momento angular. Los fermiones tienen un spin medio entero y los bosones tienen un spin entero.
Fermiones:
Los fermiones son aquellas partículas de las que, por ejemplo, consta la materia. Se dividen en dos grupos principales:
1 quarks
2 litros.
Estas partículas, que siguen las estadísticas de Fermi-Dirac, tienen un giro de medio número.
Quarks:
Según el estado actual de la investigación en la física de partículas, los protones y los neutrones consisten en dos tipos de estas partículas. Los quarks tienen el mismo espín que los Leptones, pero diferente masa y carga. Hay seis quarks;; arriba, abajo, encanto, extraño, superior y inferior (up, down, charm, strange, top and bottom).
Protón:
Según la física, un núcleo atómico está formado por protones y neutrones según el tipo de átomo. Un protón consiste en dos quarks ascendentes y un quark descendente. Un protón está cargado eléctricamente de forma positiva. Tiene un espín medio numerado (1/2), lo que lo convierte en un fermión.
Neutrón:
Un neutrón también consiste en tres quarks, dos abajo y uno arriba. El neutrón tiene una carga eléctricamente neutra con un espín medio numerado, es decir, 1/2. Por eso es un fermión.
Leptones:
Al igual que los quarks, también son las partículas más pequeñas de las que se compone la materia (por ejemplo, en otro universo). Los leptones también son fermiones. Se diferencian de los quarks en masa y carga.
Bosón:
Los bosones tienen un giro entero. Median la energía entre los quarks y los leptones, es decir, las cuatro fuerzas básicas (interacciones). Los fotones, gluones, bosón W y bosón Z pertenecen a los bosones medidores y forman parte de las teorías de campo cuántico. A diferencia de los fermiones, éstos siguen las estadísticas de Bose-Einstein. Al igual que el bosón W, el bosón Z es una partícula elemental que transmite la interacción electrodébil. Tiene en gran medida la misma masa y el mismo giro que el bosón W. El hecho de que el bosón Z no tenga carga eléctrica es la única diferencia entre el bosón Z y el W.
Fotón:
El fotón es una partícula que compone la radiación electromagnética. Pertenece a los bosones de medición y tiene carácter de partícula y de onda. Un ejemplo de fotón es la luz. La cantidad más pequeña de radiación electromagnética de cualquier frecuencia es un fotón. Se crean fotones, por ejemplo por transiciones de electrones entre diferentes estados.
Cuatro fuerzas fundamentales
1- Gravitación:
La gravitación es la atracción mutua de las masas. Es inescrutable, con alcances ilimitados. Esta fuerza es la razón por la que los objetos y los cuerpos permanecen en el suelo y no vuelan alrededor. Es la más débil de todas las interacciones con una fuerza relativa de 10-³⁹ (10-⁴¹). La gravedad causa la mayoría de los fenómenos físicos como la luz, la electricidad y el magnetismo, etc.
2- Débil interacción:
Es responsable de ciertos procesos de desintegración radiactiva, como la desintegración beta. La interacción débil juega un papel importante en la fusión del hidrógeno con el helio en el sol. Tiene un rango muy corto de 10-¹⁷ m. Las partículas portadoras son las partículas Z⁰, W⁺ y W-.
3- Fuerte interacción:
Es la más fuerte de todas las interacciones y con un rango muy corto de 10-¹⁵ m es responsable de la cohesión de los nucleones. Las partículas portadoras asociadas son los gluones.
4- Interacción electromagnética:
Es una interacción en la que participan todas las partículas con carga eléctrica. La interacción electromagnética tiene lugar a través de una partícula de intercambio, es decir, el fotón.
Electrón:
Esta partícula elemental con el símbolo e ̄ es una partícula significativa, cargada negativamente y muy estable. Los electrones tienen un espín medio numerado, por lo que pertenecen a los leptones y fermiones. Desempeñan un papel muy importante en nuestro universo en todos los aspectos, por ejemplo su libre movilidad y movimiento en los metales causa la conductividad eléctrica. También forman la capa de electrones de los átomos e iones. Los electrones tienen un significado central crucial y específico en este libro, porque la existencia del cosmos depende de innumerables manifestaciones de esta partícula.
Positrones:
El positrón es una antipartícula del electrón, con el símbolo e⁺. En este libro, esta partícula juega un papel central en la estructura del universo, al igual que un electrón.
Mesón:
Los mesones son partículas subatómicas inestables compuestas por un par de quarks y antiquarks. Dado que los mesones tienen un giro entero, pertenecen a los bosones. Los mesones cargados eléctricamente participan en las interacciones electromagnéticas, débiles y fuertes, pero los mesones neutros participan en las interacciones fuertes y débiles.
Pion:
Un mesón importante para nosotros es el pión cero con el símbolo π⁰, que consiste en un up-quark y un anti-up-quark con la abreviatura de uu̅. La segunda opción es una combinación de un quark down y un antidown quark con la abreviatura dd̅. Asimismo, un pión positivo se forma a partir de un up-quark y un anti-down, es decir, π⁺ (ud̅) y viceversa a partir de un down y un anti-up pión negativo, es decir, πˉ con la abreviatura de du̅.
Hadrón:
Las partículas que consisten en quarks o sus antiquarks y son influenciadas por fuertes interacciones. Los protones y los neutrones son hadrones.
Los Hadrones se dividen en dos grupos principales:
1-mesón
2-bariones
Baryon:
Son partículas elementales, cada una compuesta por tres quarks y sujetas a una débil interacción, a la gravitación y también a la fuerza electromagnética. Los protones y los neutrones son los ejemplos más famosos de esto.
Masa:
En la mecánica clásica, los términos peso, pesadez e inercia están relacionados con la masa. En la teoría de la relatividad, la masa se llama una forma de energía. Usamos esta definición más a menudo en este libro.
Carga:
La interacción de una partícula o un cuerpo con un campo se llama carga. Generalmente hay cuatro cargas:
1- Carga eléctrica que pertenece a la interacción electromagnética.
2- Carga débil asociada a la interacción débil.
3- Carga de color, que es parte de la fuerte interacción.
Los tres cargos son objeto del modelo estándar.
4- Masa perteneciente a la interacción gravitatoria.
Antipartículas:
En la física de las partículas elementales hay una llamada antipartícula para cada partícula elemental. Las antipartículas son idénticas en casi todas las propiedades como la masa, el espín y el momento magnético a las partículas que se les asignan, sólo que en el estado cargado tienen la carga opuesta. Por ejemplo, la antipartícula del electrón es un positrón, la antipartícula de los quarks son antiquarks, etc.
Las antipartículas están marcadas con una línea sobre la primera letra, por ejemplo "ū" para el quark anti-up, etc.
Aniquilación:
Es un proceso en el que la colisión de una partícula elemental con su antipartícula crea otra partícula.
Emparejamiento:
Denota la formación de un par de partículas-antipartículas.
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Nota al pie de página
[1] Por favor, ten en mente el informe del 4 de julio de 2012 del CERN (la Organización Europea para la Investigación Nuclear) con respecto a la partícula descubierta, que es probablemente un bosón de Higgs y tiene una masa de 124 a 126 gigaelectrón-voltios(GeV).
El concepto surge de la física cuántica, básicamente de la teoría de campo cuántico.