sábado, 25 de julio de 2015

EL MODELO ESTÁNDAR DE LA FÍSICA DE PARTÍCULAS




 QUARKS      LEPTONES      BOSONES       BOSÓN DE HIGGS


El modelo estándar es una especie de tabla periódica de los elementos para la física de partículas. Pero en lugar de una lista de los elementos químicos, se enumeran las partículas fundamentales que componen los átomos que a su vez, componen los elementos químicos, junto con las otras partículas que no pueden descomponerse en trozos más pequeños.

Tratar de completar el Modelo Estándar, construirlo, ha tomado bastante tiempo. El físico JJ Thomson descubrió el electrón en 1897 (siglo XIX), y los científicos del Gran Colisionador de Hadrones encontraron la última pieza del rompecabezas  en el año 2012 (siglo XXI): El Bosón de Higgs.

En la física de partículas, los quarks junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas sub atómicas, tales como los protones y neutrones.

Quarks
Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales
Las fuerzas fundamentales son aquellas fuerzas del universo que no se pueden explicar en función de otras más básicas; hasta el momento son cuatro: la fuerza gravitatoria, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil.
Los quarks son partículas parecidas a los gluones en peso y tamaño, lo que se asimila en la fuerza de cohesión que estas partículas ejercen sobre ellas mismas, formando junto a los leptones, la materia visible.

Hasta junio de 2015, los físicos de partículas han denominado a los  seis (6) tipos conocidos, como sigue:

Quark up (arriba)
Quark down (abajo)
Quark charm (encanto)
Quark strange (extraño)
Quark top (cima)
Quark bottom (fondo)

Pero el 15 de Julio de 2015, en The Conversation, aparece la colaboración del profesor de física de partículas en la UCL Gavin Hesken, miembro colaborador ATLAS del CERN, quien da a conocer el descubrimiento del Pentaquark, son 5 quarks unidos entre sí para formar un nuevo tipo de partícula.
Fue logrado comprobar su existencia mediante el grupo LHCb, que tamizó los datos de las miles de millones de colisiones de partículas de la primera ejecución del LHC.
Por consiguiente, gracias al Gran Colisionador de Hadrones – LHC - desde este mes de julio de 2015, los quarks son siete (7): se agrega el Pentaquark.

Leptón
En la física de partículas, un leptón es una partícula con -½  espín en el caso de los neutrinos y +/- ½  en los demás leptones (un fermión) que no experimenta interacción fuerte. Los leptones forman parte de una familia de partículas elementales conocidas como la familia de los fermiones, al igual que los quarks.
Un leptón es un fermión fundamental sin carga hadrónica o de color. Existen seis leptones y sus correspondientes antipartículas: El electrón, el muón, el tau y tres neutrinos asociados a cada uno de ellos.

Bosón
En la física de partículas un bosón es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales de la naturaleza (el otro tipo son los fermiones). La denominación “bosón” fue acuñada por Paul Dirac para conmemorar la contribución el físico indio Satyendra Nath Bose junto con Einstein en el desarrollo de la Estadística de Bose-Einstein la cual teoriza las características de las partículas elementales.
Ejemplos de bosones incluyen partículas fundamentales como los fotones, gluones, bosones W y Z (los 4 bosones de Gauge, portadores de fuerza del Modelo Estándar), el bosón de Higgs, y el todavía teórico gravitón de gravedad cuántica; partículas compuestas [por ejemplo: mesones y núcleos estables de número de masa par como el deuterio (con un protón y un neutrón, número másico -2), helio -4 o plomo -208; y algunas cuasi partículas (pares de Cooper, plasmones y fonones)]
Los bosones se caracterizan por:Tener un espín entero (0.1.2, ,,,), No cumplen el principio de exclusión de Pauli y siguen la estadística Bose-Einstein y La función de onda cuántica que describe sistemas de bosones es simétrica respecto al intercambio de partículas.

Bosón de Higgs
Es una partícula elemental propuesta en el Modelo Estándar de la Física de Partículas; constituye el cuanto del campo de Higgs, no posee espín, carga eléctrica o color; es muy inestable y se desintegra rápidamente, su ida media es del orden del zeptosegundo.

El 04 de julio de 2012, el CERN anunció la observación de una nueva partícula “consistente con el bosón de Higgs”; el 14 de marzo de 2013 el CERN con dos veces más datos, anunció la confirmación del descubrimiento del 2012.
Con el bosón de Higgs en la mano, lo que sigue es la búsqueda de la materia oscura, próxima búsqueda de la física de alta energía.
Fuente: Symmetry / The Conversation / Wikipedia

PLUTÓN Y NEW HORIZONS

Enlace al vídeo aquí

Lo que sigue es una actualización al 24 de julio del  2015 efectuada desde la  NASA, presentando nuevas imágenes y sorprendentes resultados científicos del reciente sobrevuelo de Plutón, efectuado por la nave espacial New Horizons.
Incluyen una imagen obtenida por LORRI (Long Range Reconnaissance Imager), mirando desde una ubicación detrás de Plutón, una hora después del histórico sobrevuelo,  revelando una neblina iluminada por el Sol de la atmosfera del planeta, la cual se extiende hasta 129 kilómetros (80 millas) sobre la superficie de Plutón,  mucho más alto de lo esperado.

Los modelos obtenidos sugieren que las brumas se forman cuando la luz solar ultravioleta rompe el gas metano. Las imágenes obtenidas por LORRI también muestran la evidencia de que han fluido hielos exóticos y que aún pueden fluir a través de la superficie de Plutón, en un movimiento similar a como lo hacen los glaciares terrestres.
En Sputnik Planum, un área en la parte occidental en forma de corazón, se detectó un inesperado signo de actual actividad geológica en la zona Tombaugh Regio del planeta; además, se han logrado con el instrumento Ralph New Horizons, nuevos datos sobre la composición, que indican que el centro de Sputnik Planum es rico en nitrógeno, monóxido de carbono e hielo de metano.

Al margen de los datos obtenidos desde Plutón, la NASA también informa que Kepler ha descubierto “el primo más grande” de la Tierra.
Fuente: NASA 24.july.2015