Hadrón, partícula subatómica | | | | | |
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| | | | | El interior del átomo | | | | Categoría: Física de Partículas |  | | | | | Dentro de un átomo encontramos nucleones, es decir protones y neutrones, dentro de los cuales vamos a encontrar quarkes.
Es la física de las partículas que estudia los componentes y las energías más pequeñas de la naturaleza. Se interesa por el minúsculo, es decir por los elementos fundamentales de la materia. Las dimensiones estos componentes se sitúan en la playa que va de 10-19 a 10-15 metro, mientras que la unidad de energía más frecuentemente utilizada es el electrónvolt (eV) y sus derivados, el keV (103eV, MeV (106eV, GeV (109eV y Tev (1012eV. El electrónvolt es una unidad cómoda porque las cantidades de energía estudiadas por los físicos de las partículas son muy pequeñas.
Para darse cuenta de energías manipuladas, citaré el caso del LHC, la energía total soltada por una colisión es de 14 tipos de TeV, lo que lo hace el acelerador más poderoso de partículas del mundo.
Sin embargo, si se convierte esta cantidad en julios, se trata de una cantidad muy pequeña de energía: 1 eV = 1.602 x 10-19 julios.
14 tipos de TeV = 22.4 x 10-7 julios.
En calidad de comparación, la energía soltada por la caída de una piedra de 1 kg, de una altura de 1 m está de 9,8 julios, es decir 6,1 x 1019 eV. | | 
* Las dimensiones con las cuales están en relación los físicos de las partículas. | | * | Nombre | Symbole | | 10-15 | 0,000 000 000 000 001 | fm (femto) | | 10-12 | 0,000 000 000 001 | p (pico) | | 10-9 | 0,000 000 001 | n (nano) | | 10-6 | 0,000 001 | µ (micro) | | 10-3 | 0,001 | m (milli) | | 10-2 | 0,01 | | | 10-1 | 0,1 | | | 100 | 1 | | | 101 | 10 | | | 102 | 100 | | | 103 | 1 000 | k (kilo) | | 106 | 1 000 000 | M (mega) | | 109 | 1 000 000 000 | G (giga) | | 1012 | 1 000 000 000 000 | T (tera) | | 1015 | 1 000 000 000 000 000 | P (peta) |
* Las potencias de diez utilizadas en física. | | | | | | | El interior de la materia en 1950 | | | | | | | | | | Un hadrón es un compuesto de partículas subatómicas regido por la interacción fuerte. Estas partículas son constadas por quarkes y\o por antiquarkes así como por gluones, como los protones y los neutrones. Desgraciadamente, la naturaleza es mucho más complicada que pensábamos en ello en el siglo 20. Sabemos ahora que el mundo de las partículas es extremadamente rico. Para saciar su curiosidad, el hombre es obligado a crear máquinas infernales (Tévatron, LHC), cada vez más poderosas para pelar la materia hasta los confines del minúsculo.
En los años 1950, las partículas elementales proliferan a punto que el alfabeto no tiene bastantes cartas para nombrarlas: contábamos entonces más de 400.
* Clasificación de las partículas elementales en los años 1950. | | 
| | | | | | | Las 4 fuerzas o las interacciones conocidas | | | | | | | | | | | * La fuerza fuerte ata entre ellos los quarkes, que constituyen así protones y neutrones (y otras partículas). Es también a ella quien ata los protones y los neutrones en el núcleo, superando la repulsión enorme y eléctrica que se ejercita entre los protones. Esta fuerza es sentida por los quarkes y llevada por los gluones. * La fuerza electromagnética ata los electrones al núcleo dentro del átomo, permite a los átomos formar moléculas, y está al principio de las propiedades de los sólidos, los líquidos y los gases. Esta fuerza es sentida por los quarkes y los leptones cargados. Es llevada por los fotones. | | * La fuerza débil suscita la radioactividad natural, por ejemplo la que se encuentra en la Tierra.
Es también un factor esencial de las reacciones nucleares en los centros de las estrellas tales como el Sol, donde el hidrógeno es convertido en helio. Es sentida por los quarkes y los leptones y llevada por los bosones W y Z. * La fuerza gravitacional o gravitado hecho derribar las manzanas de los árboles. Es una fuerza de atracción. A la escala astronómica, entrega la materia en los planetas y las estrellas, y reúne las estrellas para formar galaxias. | | 
* ilustración del electrón, el electrón en realidad no tiene localización precisa. Él permanece en una especie de vaga, tanto un poco aquí y un poco allí. | | | | | | | El modelo estándar | | | | | | | | | | | Hoy en día el Modelo Estándar describe con éxito tres de las cuatro interacciones fundamentales: fuerte, débil y electromagnética.
La tabla de las partículas elementales contiene tres familias:
- Los quarks Up y Down, los leptones, el electrón y el neutrino del electrón,
- Los quarks Charme y Strange y leptones muón y neutrinos muón,
- los quarks Up y Down y los leptones tau y el neutrino tau. Cuatro de las partículas elementales sería suficiente, en principio, para construir el mundo que nos rodea: los quarks Up y Down, el electrón y el neutrino del electrón.
Los otros son inestables y desintegrarse para alcanzar estas cuatro partículas.
Nota: El modelo estándar no describe la cuarta interacción: la interacción gravitatoria. * Tablero de las partículas elementales del Modelo Estándar. | | 
| | | | | | | Hadrón de griego adros | | | | Categoría: partícula | | | | | | No hay que imaginar el protón, el neutrón u otro hadrón Un hadrón es un compuesto de partículas subatómicas regido por la interacción fuerte. Estas partículas son constadas por quarkes y\o por antiquarkes así como por gluones. como un objeto cuajado.
Podemos pensar que es una bola cargada eléctricamente pero es una imagen muy mal adaptada. En un protón, encontramos quarkes, antiquarkes y gluones. El hadrón contiene 3 quarkes más que de antiquarkes: esto son " los quarkes de valencia ". Dan en el barión Un barión es, en física de las partículas, una categoría de partículas, entre las que los representantes más conocidos son el protón y neutrón. El término " barión " viene de griego barys que significa "pesado"; se refiere al hecho de que los bariones son más pesados en general que otros tipos de partículas. su carga eléctrica y sus otros números cuánticos.
Otros quarkes constituyen "el mar quarkes antiquarkes". El gluons representan 30 al 40 % de la energía del protón. Dentro del campo cerrado del protón es decir a (10-15 metros), los quarkes se mueven libremente. Es sólo cuando tienden a apartarse que las fuerzas se intensifican y las impiden alejarse. Nombramos esta propiedad " libertad asintótica ". Esta libertad a distancia corta es característica de la teoría de Cabida del color. Así como son portadores de cargas de color que hacen circular entre los quarkes, los gluones mismo son sensibles a la fuerza de color. Los hadrones interactúan entre ellos y forman una especie de gelatina cada vez más rígida a medida que crece la energía puesta en juego, lo que causa el confinamiento de los quarkes. Cuanto más escudriñamos finamente el nucléon, utilizando partículas más energéticas y más encontramos allí una mezcla compleja que contiene quarkes y antiquarkes de masa elevada. | | Si aunque no hay que imaginar el protón, el neutrón u otro hadrón como un objeto cuajado, sino de modo dinámico como un tipo de sombrero de prestidigitador donde se encuentra tantas cosas que se pone allí enérgicamente para buscarlos.
Los quarkes son los constituyentes de base de la materia y las fuerzas actúan a través de partículas portadoras que circulan entre las partículas de materia. Las fuerzas también se distinguen por intensidades diferentes.
Lo que hay que retener es que, energía y agrupa son dos aspectos del mismo fenómeno, conforme a la ecuación célebre de Einstein (E = mc2), la masa puede transformarse en energía y a la inversa. En el LHC, tal transformación se produce en el momento de cada colisión. Debido a esta equivalencia, masa y energía pueden ser medidas con las mismas unidades. A la escala de la física de las partículas, se trata del electrónvolt.
La gran unificación de las partículas elementales y de sus interacciones fundamentales preocupa desde hace tiempo la comunidad de los físicos. Einstein dedicó sin éxito los treinta últimos años de su vida a la búsqueda de una teoría unificada por el electromagnetismo a la gravitación.
Hoy, el fin es lejos de haber padecido. | | 
* Simulación de colisión de partículas que pone de manifiesto una multitud de partículas complejas. |
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