LAS PARTÍCULAS FUNDAMENTALES Y EL MODELO ESTÁNDAR

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LAS PARTÍCULAS FUNDAMENTALES

Puede decirse que el modelo “sencillo” del átomo que consideraba al electrón, protón y neutrón como sus partículas elementales, tuvo validez en el primer tercio del siglo XX. En el segundo tercio, la profusión de nuevas partículas que se incorporaban a las ya conocidas resultó casi alarmante. El físico finlandés Roos confeccionó el primer catálogo de partículas en 1963 con cerca de cuarenta identificadas, y en los años setenta y ochenta se catalogaron varios cientos de ellas, clasificándolas bajo distintos criterios, no obstante los principales responden al tipo de interacción que les afecta y al valor de su espín.

De este modo, llamamos leptones a las partículas que no se ven afectadas por las interacciones nucleares fuertes, como el electrón o el muón, mientras que los hadrones son las partículas sensibles tanto a las interacciones nucleares fuertes como a las débiles. Dentro de los hadrones están el protón y el neutrón, pero también un elevado número de partículas muy inestables, que se desintegran rápidamente. Cuando estas partículas tienen masas mayores en sus productos de desintegración se encuentran protones y las encuadramos en el grupo de bariones, si por el contrario son de masa inferior y sus productos de desintegración sólo muestran fotones y leptones, las clasificamos como mesones. Este último es el caso del mesón pi, la partícula K o el mesón rho.

En este punto se nos plantea la interrogante acerca de cuáles son las partículas elementales. Si nos atenemos a las que existen en los átomos ordinarios serían las ya conocidas de antiguo, esto es, el protón, el neutrón y el electrón, pero si tenemos en cuenta aquéllas que se producen en los aceleradores de alta energía, el número se puede incrementar porque hay algunas, como los mesones, de masa intermedia entre el protón y el electrón. Es evidente que el concepto de elementalidad debe ampliarse o modificarse respecto a las ideas clásicas. La física de altas energías ha proporcionado un gran número de datos experimentales, muchos sucesos que afectan a colisiones y desintegraciones de partículas que han conducido al descubrimiento de una subestructura en la mayoría de estas partículas subatómicas. El estudio de las interacciones entre ellas y los fenómenos de desintegración ha permitido elaborar un nuevo modelo, el llamado modelo estándar, que reduce mucho el número de partículas elementales, limitándolas exclusivamente a aquéllas que no ofrecen una estructura inferior, volviendo un poco de nuevo al concepto antiguo de la elementalidad.

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