Quarks

Los quarks.

A comienzos del siglo XX los físicos pensaban que habían dos tipos de interacciones : las gravitacionales que gobiernan la interacción entre masas y las interacciones elctricas! gobernadas por la carga elctrica. "oy día se reconocen dos interacciones adicionales: la interacción dbil ! responsable de los decaimientos radioactivos de ciertos n#cleos y las interacciones fuertes que e$plican como se mantienen %untos los protones dentro del n#cleo! no obstante la enorme fuerza de repulsión elctrica. &espus de la segunda guerra mundial la tecnología de los aceleradores de partículas e$perimentó un gran desarrollo que permitió tener haces de partículas cargadas cuyas velocidades alcanzaron valores que llegaron a valores cercanos a la velocidad de la luz en el espacio vacío. 'omo resultado de esos e$perimentos se descubrió que partículas ! como el protón! que antes se consideraban indivisibles parecían estar formadas de otros unidades a#n m(s peque)as. *n lo que se denomina +,odelo -tandard de física de partículas ! las partículas fundamentales que interact#an de acuerdo a la interacción fuerte son los +quarks. *stas partículas tienen cargas que son iguales a /01 o 201 el tama)o de la carga de un electrón y la interacción entre ellos la llevan a cabo por otras partículas elctricamente neutras llamadas gluones. Los quarks e$isten en seis variedades denominadas con los nombres de +up3u4! +do5n 3d4 +top 3t4! +bottom 3b4! +strange 3s4 y +charm 3c4 6 %unto con ellos e$isten las correspondientes antipartículas 3antiquarks4: que se denotan con las mismas letras pero! con una barrita sobre la letra. Los protones y neutrones que conforman los n#cleos est(n conformados por quarks del tipo up y do5n. &ado que es necesario tener palabras que describan la situación! se les dió el nombre de +sabores a las características u!d!t!b!s u!d!t! b!s y c 3 en ingls +flavors4. 'ada tipo de quark lleva uno de los tres tipos de interacciones fuertes que se requieren para que opere el modelo standard. *sasinteracciones fuertes reciben el nombre de cargas de colores! debido a que las reglas que se utilizan para formar partículas hace recordar el espectro visible de colores. *stas cargas de colores se conocen como ro%as! verdes y azules. 7or otra parte! los antiquarks llevan interaciones cuyos colores son los complementarios de los anteriores: ro%o8cian6 verde8magenta y azul8amarillo. 3*n el an(lisis de colores del espectro visible! la combinación de un par de colores complementarios dan lugar a un color neutro! que puede ser blanco! gris o negro4. 9uarks coloreados y partículas neutras. La teoría que describe la interacción de quarks y gluones recibe el nombre de cromodin(mica cu(ntica 3conocida como 9'&! por su abreviación en ingls4. &e acuerdo con 9'& las partículas que se observan en la naturaleza deben estar formadas por combinaciones de quark que den como resultado un color neutro. Así! combinaciones de colores que sólo incluyen un sólo tipo de quarks! no e$isten en forma aislada y no son directamente observables. -in embargo! amalgamas de un quark ro%o! uno verde y uno azul! est(n permitidas.. Las partículas formadas por tres quarks se llaman bariones y los protones y neutrones son un e%emplo de ello. tra manera de formar una partícula es combinando un quark y su correspondiente antiquark6 este tipo de partículas reciben el nombre de mesones. 7or otra parte la combinación de dos quarks da lugar a una partícula con color y consecuentemente! la teoría predice que no ser( observable6 no obstante! puede combinarse con otra partícula coloreada para dar lugar a un partícula de color neutro! observable. &e esta forma uno puede imaginar que se puedan crear partícular observables compuestas de muchos

quarks6 así se han postudado pentaquarks y tetraquarks. -in embargo! su b#squeda durante los #ltimos treinta a)os no ha tenido $ito y eso ha mantenido muy inquietos a los proponentes de la teoría 9'&. 7ero! e$perimentos recientes dan esperanza de que se logren observar estas partículas en el futuro.