Uno de los mayores retos teóricos a los que se enfrentan los físicos es comprender cómo las partículas elementales más diminutas dan lugar a la mayor parte de la masa visible del universo.
Las diminutas partículas conocidas como quarks y gluones son los bloques constituyentes para partículas mayores como protones y neutrones, los cuales a su vez forman átomos. Sin embargo, los quarks y gluones se comportan de forma muy distinta a esas partículas mayores haciendo que su estudio sea más difícil.
Los científicos usan supercomputadores y un concepto llamado Teoría de Campo Reticular para imaginar el comportamiento de los quarks y gluones, las partículas más pequeñas conocidas.
Los científicos usan supercomputadores y un concepto llamado Teoría de Campo Reticular para imaginar el comportamiento de los quarks y gluones, las partículas más pequeñas conocidas.
Los Quarks son partículas sub-subátomicas,son las únicas que interactuan con las cuatro fuerzas fundamentales.Junto con los leptones son los constituyentes fundamentales de toda la materia.Siempre se les encuentra en grupos de tres o cuatro, o en parejas quark-antiquark, por lo que nunca se ha encontrado a un quark solo.
Son particulas parecidas en peso y tamaño a los gluones.Son partículas de spin 1/2, y junto con los leptones forman la materia visible.
Hay 6 tipos de quarks los cuales son:
Up (Arriba)
Down (Abajo)
Charm (Encanto)
Strange (Extraño)
Top (Cima)
Bottom (Fondo)
Fueron nombrados de esa manera debido a la necesidad de nombrarlos de manera fácil y rápida.
La mayoría de los Quarks son muy inestables, los unicos estables son el Quark Up y el Quark Down
La naturaleza de los Quarks tiende a agruparlos formando los hadrones.
Existen 3 familias de quarks y cada una posee dos tipos distintos, cada familia posee una masa que duplica a la anterior.
La primera familia está formada por los quarks up (u) y down (d), el quark up, tiene una masa de 4 millones de electrón-voltios (MeV) aproximadamente 1/250 veces la masa del protón, el quark down tiene 8 MeV.
La segunda familia está formada por el quark strange (s) y charm (c) cuyas masas son de 200 y 1.500 MeV respectivamente.
La tercera familia está formada por el bottom (b) y top (t) quarks, el primero tiene 5.500 MeV y el segundo 199 GeV.
La carga eléctrica de los quarks es fraccionaria, el up quark tiene una carga fraccionaria de 2/3 y el down quark de -1/3, el protón consta de un up quark y un down quark, lo que suma una carga total de 1/3, el neutrón tiene dos up quarks y un down quark, por lo tanto tiene una carga nula.
Solo las dos primeras familias de quarks y leptones, forman la materia ordinaria, el resto solo se observa fugazmente en los grandes colisionadores.
Los diversos quarks se pueden combinar para crear todas las partículas conocidas, salvo los leptones y bosones, de manera que el protón resulta u d d, el neutrón u d d, etc.
Además suponiendo que entra la masa del d y u quarks hay 4 MeV y la de los s y c quarks, hay 150 MeV, se puede dar una aproximación muy buena de todas las partículas. Esto no explica por que existen partículas creadas solo por 2 quarks ni tampoco por que no se pueden observar aislados. Fue necesaria la introducción de los números cuánticos, como el color, cuyos valores son de r, a y v, y el sabor, que caracterizan muchas partículas.
Cada tipo de quark tiene su antipartícula correspondiente, y hay tres clases o colores diferentes dentro de cada quark o antiquark.
Existen 3 familias de quarks y cada una posee dos tipos distintos, cada familia posee una masa que duplica a la anterior.
La primera familia está formada por los quarks up (u) y down (d), el quark up, tiene una masa de 4 millones de electrón-voltios (MeV) aproximadamente 1/250 veces la masa del protón, el quark down tiene 8 MeV.
La segunda familia está formada por el quark strange (s) y charm (c) cuyas masas son de 200 y 1.500 MeV respectivamente.
La tercera familia está formada por el bottom (b) y top (t) quarks, el primero tiene 5.500 MeV y el segundo 199 GeV.
La carga eléctrica de los quarks es fraccionaria, el up quark tiene una carga fraccionaria de 2/3 y el down quark de -1/3, el protón consta de un up quark y un down quark, lo que suma una carga total de 1/3, el neutrón tiene dos up quarks y un down quark, por lo tanto tiene una carga nula.
Solo las dos primeras familias de quarks y leptones, forman la materia ordinaria, el resto solo se observa fugazmente en los grandes colisionadores.
Los diversos quarks se pueden combinar para crear todas las partículas conocidas, salvo los leptones y bosones, de manera que el protón resulta u d d, el neutrón u d d, etc.
Además suponiendo que entra la masa del d y u quarks hay 4 MeV y la de los s y c quarks, hay 150 MeV, se puede dar una aproximación muy buena de todas las partículas. Esto no explica por que existen partículas creadas solo por 2 quarks ni tampoco por que no se pueden observar aislados. Fue necesaria la introducción de los números cuánticos, como el color, cuyos valores son de r, a y v, y el sabor, que caracterizan muchas partículas.
Cada tipo de quark tiene su antipartícula correspondiente, y hay tres clases o colores diferentes dentro de cada quark o antiquark.
Los quarks pueden ser:
- Rojos
- Azules
- Verdes
Mientras que los antiquarks pueden ser:
- Antirrojos
- Antiazules
- Antiverdes
Los colores de los quarks y antiquarks no tienen nada que ver con los colores que distingue el ojo humano, sino que representan una propiedad cuántica.
Cuando se combinan para formar hadrones, los quarks y antiquarks sólo pueden existir en determinadas agrupaciones de colores. El portador hipotético de la fuerza entre quarks se denomina gluón.
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