Siendo una pieza central del puzzle, antes o despues tenía que también examinar a la materia, ya que es la evidencia de eso que llamamos tiempo sumado a eso que llamamos espacio. Se le llama materia a cualquier objeto que ocupa un espacio físico, y que puede observarse y medirse. La materia está formada por moléculas, éstas por átomos enlazados entre sí, y éstos por protones, neutrones y electrones. Pero no acaba aquí, los protones y neutrones no son partículas elementales pues están constituidos por 6 tipos distintos de quarks. No en cambio el electrón, que éste si se considera partícula elemental, y que es englobado en la familia de los leptones, y que como los quarks, son 6 tipos distintos.
Gell-Mann fue quien en 1963 definió los quarks. Los quarks tienen la particularidad que no pueden encontrarse aislados, su combinación es lo que se conoce como hadrones. Así, los populares protones y neutrones son solo un tipo de combinación de quarks, donde el protón (p) está formado por 3 quarks, 2 quarks del tipo “arriba” y 1 quark del tipo “abajo” y el neutrón (n) por 1 quark tipo “arriba” y 2 quarks tipo “abajo”. El resto de los tipos de quarks son llamados: charm (encantado), strange (extraño), top (cima) y bottom (fondo).
Los 6 tipos de leptones son el famoso electrón y además los llamados muón y tau, más 3 tipos asociados llamados electrón-neutrino, muón-neutrino y tau-neutrino. El muón fue detectado en 1936 y el tau se detectó en 1975. Ambos se desintegran formando electrones y neutrinos -este proceso se denomina decaimiento- cuando alcanzan la atmósfera terrestre, pues su origen son las altas energías que viajan por el espacio conocidas como rayos cósmicos.
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| modelo standard de partículas elementales |
A los quarks más los leptones se los engloba bajo el nombre de fermiones, y se los declara los constituyentes de la materia. Sin embargo, falta otro elemento en el modelo de átomo estándar actual, y son las fuerzas o campos que mantienen todo unido en el átomo. Se denomina a estas fuerzas, los bosones, y se distinguen 5 tipos de bosones: Se llama fotón al responsable de toda la fuerza electromagnética (no sólo la luz), gluón al responsable de la fuerza nuclear fuerte (lo que une al protón y al neutrón) y bosones +W, -W y Z a los responsables de la fuerza nuclear débil (lo que produce el giro de los electrones alrededor del núcleo). Los bosones +W, -W y Z también pueden por decaimiento convertirse en fermiones.
Son muchos los experimentos que han logrado descifrar y estructurar el comportamiento de la materia, y que nos ha traído hasta el modelo actual. Aún así, faltan datos, y se postulan algunas teorías para continuar este viaje y que solo el tiempo demostrará, como el caso del Bosón de Higgs. A falta de calcular su masa, el llamado bosón de Higgs encajaría en todas las ecuaciones y demostraría que todo el universo es un campo unificado, y todo el espacio vacío que hemos considerado que nada contiene, en realidad es energía de una vibración altísima, tan rápida que no ha podido medirse tal como si se ha conseguido con otras muchas energías, y para ello existe el gran colisionador de hadrones del CERN de Suiza.
Dejo aquí la cronología de los descubrimientos de partículas elementales, y a pié de página enlaces para quien desee ampliar información:
1897 - Electrón descubierto cerca J. J. Thomson[2]
1899 - Partícula alfa descubierto cerca Ernest Rutherford en uranio radiación[3]
1900 - Rayo gama (de gran energía fotón) descubierto cerca Paul Villard en el decaimiento de uranio.[4]
1911 - Núcleo atómico identificado cerca Ernest Rutherford, basado encendido dispersión observado cerca Hans Geiger y Ernest Marsden.[5]
1919 - Protón descubierto cerca Ernest Rutherford[6]
1932 - Neutrón descubierto cerca James Chadwick[7] (predicho por Rutherford en 1920[8])
1932 - Positrón, el primer antiparticle, descubierto cerca Carl D. Anderson[9] (propuesto cerca Paul Dirac en 1927)
1937 - Muon descubierto cerca Seth Neddermeyer, Carl Anderson, J.C. Calle, y COMUNIDAD EUROPEA. Stevenson, usando compartimiento de nube medidas de rayos cósmicos.[10] (Era confundido desde pion hasta 1947.[11])
1947 - Pion descubierto cerca Cecil Powell (predicho cerca Hideki Yukawa en 1935[12])
1947 - Kaon, el primer partícula extraña, descubierto por el G.D. Rochester y C.C. Mayordomo[13]
1955 - Antiproton descubierto cerca Owen Chamberlain, Emilio Segrè, Clyde Wiegand, y Thomas Ypsilantis
1956 - Neutrino detectado cerca Frederick Reines y Clyde Cowan (propuesto cerca Wolfgang Pauli en 1931 para explicar la violación evidente de conservación de energía en decaimiento beta)
1962 - Neutrino de Muon demostrado para ser distinto de neutrino del electrón por el grupo dirigido cerca Leon Lederman
1969 - Partons (componentes internos de hadrons) observado adentro dispersión inelástica profunda experimentos en medio protones y electrones en SLAC; esto fue asociada eventual a modelo del quark (predicho cerca Murray Gell-Mann y George Zweig en 1963) y constituye así el descubrimiento del encima de quark, abajo quark, y quark extraño.
1974 - Partícula de J/ψ descubierto por los grupos dirigieron cerca Burton Richter y Samuel Ting, demostrando la existencia del quark del encanto (propuesto cerca Sheldon Glashow, Juan Iliopoulos, y Luciano Maiani en 1970)
1975 - Lepton de Tau descubierto por el grupo dirigieron cerca Perl de Martin
1977 - Partícula de Upsilon descubierto en Fermilab, demostrando la existencia del quark inferior (propuesto cerca Kobayashi y Maskawa en 1973)
1979 - Gluon observado indirectamente adentro tres acontecimientos del jet en DESY
1983 - Bosons de W y de Z descubierto cerca Carlo Rubbia, Simon van der Meer, y la colaboración de la CERN UA-1 (predicha detalladamente cerca Sheldon Glashow, Abdus Salam, y Steven Weinberg en los años 60)
1995 - Quark superior descubierto en Fermilab[14][15]
2000 - Neutrino de Tau demostrado para ser distinto de otros neutrinos en Fermilab
fuente de la cronología: http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Timeline_of_particle_discoveries
Enlaces de interés:
¿No tenéis a veces la impresión de que, en la cumbre del conocimiento científico, el lenguaje se vuelve tan surrealista e incomprensible como el de los esoterismos y misticismos, como si ambas visiones se confundieran en un mismo borrón absurdo?
ResponderEliminar¿Es la realidad tan complicada como se nos describe, o será nuestro propio lenguaje el que nos conduce a grados crecientes de confusión?
Y mientras analizamos el amanecer... ¿disfrutamos realmente de él, y lo amamos, y nos sentimos parte suya y del mundo? Porque si no es así... ¿para qué todo?
Un saludo, Ismag (y muchas gracias por tus palabras sobre mí).
Yo no creo que sea complicada, ni que sea difícil de entender, simplemente es que hay personas que prefieren contemplar la belleza que este mundo nos cede sin intentar llegar a saber porqué es así. Y otros, que no se conforman tan solo con ver que es bello, si no que quieren saber porqué, podríamos decir que estudiarla es una forma de disfrutarla ¿no creéis?.
ResponderEliminarEs como si le pusiéramos a un grupo de personas unas gafas que vieran el mundo al revés no tardarían en acostumbrarse y para ellos ese mundo al revés sería su realidad. Y cuando se las quitáramos tardarían otros cuantos días en volver a adaptarse a su nueva realidad. Por tanto tal como JLC dice, quizás no haya diferencia entre la ciencia y lo místico, quizás sea exactamente lo mismo, pero lo que está claro es que está visto por gafas de graduación diferente.
Un Saludo
Ciertamente es un poco apabullante tantos nombres nuevos y difíciles de entender, pero se debe a que estos nombres no nos resultan familiares y los sentimos distantes. Precisamente por eso pienso que merece la pena arrimar la nariz y saborear estos guisos, con una buena graduación empiezan a paladearse los sabores y la confusión se evapora como la niebla de la mañana.
ResponderEliminarUn saludo.