Leptones

Leptones

¿Qué son?

En física, un leptón es una partícula con Spin -1/2 (un fermión) que no experimenta interacción fuerte (esto es, la fuerza nuclear fuerte). Los leptones forman parte de una familia de partículas elementales conocida como la familia de los fermiones, al igual que los quarks.

Un leptón es un fermión fundamental sin carga hadrónica o de color. Existen seis leptones y sus correspondientes antipartículas: el electrón, el muón, el tau y tres neutrinos asociados a cada uno de ellos.

La palabra "leptón" (del griego leptos) fue usada por primera vez por el físico Léon Rosenfeld en 1948:

Siguiendo la sugerencia del Prof. C. Møller, Yo adopté - como una derivación de "nucleón" - la denominación "leptón" para denotar una partícula de pequeña masa.2

El nombre se origina de antes del descubrimiento en 1970 del pesado leptón tau, que es casi el doble de la masa de un protón.

El electrón es el leptón más conocido

Según el modelo estándar las partículas elementales han sido agrupadas en dos grandes familias: los quarks y los leptones. Los leptones son partículas muy ligeras que siempre interactúan por medio de la fuerza nuclear débil y si tienen carga también sienten la interacción electromagnética, pero nunca sienten la interacción nuclear fuerte. Ejemplos de los leptones son: el electrón, el muón, el tau y el neutrino.

Quarts:

¿Qué son?

Los quarts junto con los leptones son los constituyentes fundamentales de la materia y las partículas más pequeñas que el hombre ha logrado identificar.

Los quarks son la conclusión de los intentos para encontrar los fundamentos de la construcción de la materia.

¿Qué forman?

Varios quarks se combinan de manera para formar partículas tales como protones y neutrones.

¿Cuánto pesan?

En las tres generaciones la mas liviana es la primera la segunda y la tercera generación es la mas pesada de las tres.

Medir la masa para un Quark es complicada por el hecho que los quarks no pueden encontrarse solos en la naturaleza. Como resultado, la noción de la masa de un Quark es una construcción teórica que tiene sentido sólo cuando se especifica exactamente que se usará para definirla.

¿Cómo se encuentran?

En la naturaleza no se encuentran quarks aislados. Estos siempre se encuentran en grupos, llamados hadrones, de dos o tres quarks, conocidos comomesones y bariones respectivamente. Esto es una consecuencia directa del confinamiento del color. En el año 2003 se encontró evidencia experimental de una nueva asociación de cinco quarks, los pentaquark1 aunque su existencia aún es controvertida

¿Qué carga tiene?

La carga eléctrica de los quarks es -? o +? de la carga elemental. Por esto siempre las partículas compuestas (bariones y mesones) tienen una carga entera. Experimentalmente no hay información de cargas fraccionarias de partículas aisladas. La tercera parte de la carga en los hadrones es debido a la presencia de los quarks. Actualmente se desconoce por qué la suma de las cargas de los quarks en un protón se corresponde exactamente a la del electrón, un leptón, con signo opuesto.

Los quarks al ser fermiones deben seguir el principio de exclusión de Pauli. Este principio implica que los tres quarks en un barión deben estar en una combinación antisimétrica. Sin embargo la carga del barión

(Que es un cuarto del isospín Iz = 3/2 de los bariones) puede ser realizado sólo por quarks con spín paralelo. Esta configuración es simétrica bajo intercambio de quarks, esto implica que existe otro número interno para que pueda hacerse esa combinación antisimétrica. A esta propiedad, o número cuántico, se le denominó color. El color no tiene nada que ver con la percepción de la frecuencia de la luz, por el contrario, el color es la carga envuelta en la teoría de gauge, más conocida como cromo dinámica cuántica.

Tienen tres colores, análogo con los tres colores fundamentales rojo, verde y azul, de ahí viene su nombre. Es por eso que se suele decir que existen 18 tipos de quarks, 6 con sabor y cada uno con 3 colores.

¿Por qué fueron nombrados de esta forma?

Fueron nombrados basándose en la necesidad de nombrarlos de una manera fácil de recordar y usar, además de los correspondientes antiquarks. Las variedades, encanto, fondo y cima son muy inestables y se cree que desintegraron en una fracción de segundo después del Big Bang, pero los físicos de pueden recrearlos y estudiarlos. Las variedades arriba y abajo sí se mantienen, y se distinguen entre otras cosas por su carga eléctrica

Los quarks no se encuentran libres en la naturaleza sino que se agrupan formando hadrones. Estos se dividen en dos tipos:

Mesones: formados por un Quark y un antiquark (piones, kaones,...)

Bariones: formados por tres quarks (protones, neutrones,...)

Tipos

Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos han denominado de la siguiente manera:

• UP (ARRIBA

• DOWN (ABAJO)

• CHARM (ENCANTADO)

• STRANGE (EXTRAÑO)

• TOP (CIMA)

• BOTTOM (FONDO).

En el caso de los quarks tenemos como primera generación a los quarks arriba y abajo; los de segunda son los quarks encantado y extraño; y los de tercera generación son los quarks fondo y cima.

Bosones

¿Qué son?

Son las partículas mediadoras de la interacción nuclear débil, una de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza. Son tres tipos de partículas fundamentales muy masivas que se encargan en general de cambiar el sabor de otras partículas, los leptones y los quarks. Fueron descubiertas en un acelerador de partícula

¿Cuánto pesan?

Los tres tipos de bosones son muy masivos para ser partículas elementales Los bosones W tienen una masa de 80.4 GeV/c2,1 y el bosón Z de 91.2 GeV/c2. Son más masivos que los núcleos de hierro, lo que explica perfectamente que las distancias a las que ésta interacción actúa sean tan pequeñas, del orden de 10-18 m.

¿Que carga tiene?

Carga positiva y negativa

Propiedades:

Tipos:

Existen dos tipos de bosones W: uno con carga eléctrica positiva igual a la carga elemental y el otro con la misma carga pero negativa. Se simbolizan W+ y W- y ambos son respectivamente antipartículas del otro. El bosón Z es eléctricamente neutro, y es su propia antipartícula.

Bosón de Higgs

El modelo estándar describe 18 partículas que forman la materia y las fuerzas que rigen sus interacciones. El bosón de Higgs completa la colección de 18 tipos de partículas fundamentales requeridas por el modelo estándar

Los

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