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    jueves, 5 de julio de 2012

    Diccionario básico de partículas subatómicas

    Un pequeño hilo de Ariadna para entender mejor el mundo de las partículas subatómicas. Esto es un diccionario muy, muy básico pero imprescindible en cualquier conversación familiar o callejera sobre física atómica que pretenda llegar a algo coherente. Lo demás consiste en relajar la cara y que no se nos note tensos.

    En todo caso, la simple lectura atenta de estas definiciones conseguirá que cualquier persona no especialmente versada en física alcance un nivel muy por encima de la media :-)

    Las partículas pueden ser de dos tipos: bosones o fermiones. Se diferencian porque los bosones son de spin entero y los fermiones de spin semientero.

    Los fermiones se clasifican, a su vez, en quarks y leptones.

    Barión.- es un fermión afectado por la interacción nuclear fuerte. El barión es una de las dos clases de hadrones.

    BOSÓN.- partícula que actúa como mediadora de fuerza o portadora de las interacciones fundamentales. Su nombre proviene del físico hindú Satyendra Nath Bose.

    Bosón de Higgs.- el responsable de que la materia tenga masa. Fue propuesto por Peter Higgs en 1964. Se la conoce popularmente como la "Partícula de Dios" (God Particle). Este término no fue idea de Higgs (a quien no le agrada en absoluto) sino que proviene de Leon Max Lederman que quiso referirse a ella como la "Partícula Maldita" (Goddam Particle). Finalmente su editor se negó y, por esas cosas tontas de la vida, quedó el término con que es conocida popularmente.

    Electrón.- cantidad indivisible de carga eléctrica. Propuesta en 1894 por el físico irlandés George Johnston Stoney.

    FERMIÓN.- partícula que se asocia a la materia (a diferencia de los bosones que están asociados a la fuerza). El nombre se debe a Enrico Fermi.

    Fotón.- un cuanto (una cantidad elemental) de luz. El nombre deriva del griego phos (luz) y fue acuñado por Gilbert N. Lewis en 1926.

    Gluón.- un tipo de bosón responsable de la interacción nuclear fuerte entre los quarks. De ahí su nombre que proviene de la voz inglesa "glue" (pegamento). Fue propuesta en 1962 por Murray Gell-Mann.

    Hadrón.- partícula compuesta de quarks. El término proviene del griego Hadrós (denso). Imagina una gran bola compuesta de quarks que se mantienen unidos gracias a los gluones y tendrás una idea de lo que es un hadrón. Hay dos tipos de hadrones: los bariones y los mesones.

    Leptón.- es un fermión que no experimenta la interacción nuclear fuerte. Son leptones el electrón, fotón, muón, tauón y neutrino. El nombre proviene de la voz griega "leptos" (pequeño o delgado).

    Mesón.- un tipo de bosón compuesto de un quark y un anti-quark. Su nombre proviene de la voz griega "Mesos" (medio o intermedio) porque inicialmente se pensaba que tenían una masa entre la del electrón y la del protón pero luego se comprobó que los hay con mayor masa. Hay muchos tipos de mesones que se designan con letras: π,  ρ, η, η′, φ, ω, J/ψ, ϒ, θ, K, B, D y T.

    Muón.- es un leptón con carga eléctrica negativa. Ha sido la primera partícula elemental descubierta (Carl David Anderson, 1936) que no formaba parte de los átomos.

    Neutrino.- fermión sin carga con una masa muy pequeña (de ahí su nombre, del italiano "pequeño neutro") propuesta por Wolfgang Pauli en 1930.  No debe confundirse con el neutrón.

    Neutrón.- es una  partícula sin carga presente en el nucleo de los átomos. En realidad está compuesta por 3 quarks cuyas cargas, sumadas, equivalen a 0.

    Quark.- partícula elemental que se combina para formar muchas otras partículas como las que forman parte del nucleo atómico: protones y neutrones.  Por tanto, es una partícula fundamental de la materia. Esta curiosa palabra fue ideada por Murray Gell-Mann inspirándose en la obra Finnegans Wake de James Joyce tal como se explica en la Wikipedia.

    Tauón.-  un tipo de leptón, concretamente un neutrino, detectado por Martin Lewis Perl entre 1974 y 1977.

    Luego hay una larga lista de partículas hipotéticas cuya existencia aún no ha sido probada. Por ejemplo: gravitón, skyrmión, sleptón, squark, taquión. Por el momento las dejamos ahí, en el limbo de las posibilidades.

    Notas:

    Un libro recomendable para saber algo más: Alicia en el país de los Cuantos (una alegoría de la física cuántica) de Robert Gilmore.

    Modelo estandar de física de partículas.

    La imagen al inicio del artículo representando un bosón de Higgs está tomada de  International Particle Physics Outreach Group.

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