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La fisica y quimica

Partículas elementales

Un quark es cualquiera de un grupo de partículas subatómicas que se cree que están entre
constituyentes fundamentales de la materia. De la misma manera que los protones y
los neutrones forman núcleos atómicos, se cree que estas partículas mismas
consisten en quarks. Los Quarks constituyen todos los hadrones (bariones y
mesones), es decir, todas las partículas que interactúan por medio de la fuerza fuerte,
La fuerza que une los componentes del núcleo.

Según la teoría predominante, los quarks tienen masa y exhiben un giro (es decir,
tipo de momento angular intrínseco correspondiente a una rotación alrededor de un
eje a través de la partícula). Los Quarks parecen ser verdaderamente fundamentales. Ellos
no tienen estructura aparente; es decir, no se pueden resolver en
Algo más pequeño. Los Quarks siempre parecen ocurrir en combinación con otros
quarks o antiquarks, nunca solos. Durante años, los físicos han intentado
derribar un quark de un barión en experimentos con aceleradores de partículas para
obsérvelo en un estado libre pero aún no lo ha logrado.

A lo largo de la década de 1960, los físicos teóricos, tratando de dar cuenta de la
número cada vez mayor de partículas subatómicas observadas en experimentos,
consideró la posibilidad de que los protones y los neutrones estuvieran compuestos de
unidades de materia más pequeñas. En 1961 dos físicos, Murray Gell-Mann del
Estados Unidos y Yuval Ne`eman de Israel, propusieron una partícula
esquema de clasificación llamado el Óctuplo, basado en la matemática
grupo de simetría SU (3), que describió partículas fuertemente interactuantes en
términos de bloques de construcción. En 1964, Gell-Mann introdujo el concepto de
quarks como base física para el esquema, adoptando el término fantasioso de
un pasaje en la novela Finnegans Wake de James Joyce. (El físico estadounidense
George Zweig desarrolló una teoría similar independientemente ese mismo año y
llamó a sus partículas fundamentales “ases”.) El modelo de Gell-Mann proporcionó un
imagen simple en la que todos los mesones se muestran como un quark y
un antiquark y todos los bariones compuestos de tres quarks. Postuló
la existencia de tres tipos de quarks, distinguidos por distintivos
“sabores”. Estos tres tipos de quark ahora se designan comúnmente como “arriba”
(u), “abajo” (d) y “extraño” (s). Cada uno lleva un fraccional eléctrico
carga (es decir, una carga menor que la del electrón). El arriba y abajo
se cree que los quarks forman protones y neutrones y, por lo tanto, son los que
observado en la materia ordinaria. Extraños quarks ocurren como componentes de K
mesones y otras partículas subatómicas de vida extremadamente corta que
se observaron por primera vez en rayos cósmicos pero que no juegan ningún papel
importar.

La mayoría de los problemas con los quarks se resolvieron con la introducción del concepto.
de color, tal como está formulado en la cromodinámica cuántica (QCD). En esta teoria
de fuertes interacciones, desarrollado en 1977, el término color no tiene nada que ver
hacer con los colores del mundo cotidiano, sino que representa un especial
propiedad cuántica de los quarks. Se asignan los colores rojo, verde y azul.
a los quarks y sus opuestos, menos rojo, menos verde y menos azul, para
antiquarks Según QCD, todas las combinaciones de quarks deben contener
mezclas iguales de estos colores imaginarios para que cancelen uno
otro, con la partícula resultante que no tiene color neto. Un barión, por
ejemplo, siempre consiste en una combinación de uno rojo, uno verde y uno
quark azul La propiedad del color en las interacciones fuertes juega un papel
análogo a una carga eléctrica en interacciones electromagnéticas. Cargar
implica el intercambio de fotones entre partículas cargadas. Similar,
el color implica el intercambio de partículas sin masa llamadas gluones entre
quarks Así como los fotones transportan fuerza electromagnética, los gluones transmiten
fuerzas que unen a los quarks. Los Quarks cambian de color a medida que emiten
y absorben gluones, y el intercambio de gluones mantiene el quark adecuado
distribución de color