Física Cuántica QUARKS

MIGUEL DÍAZ

DANIEL PÉREZ

JORGE TERÁN

Historia

En 1969 el físico norteamericano Murray Gell-Mann, ganó el premio nobel de física, con su trabajo en aceleradores de partículas, donde protones chocaban entre si a velocidades cercanas a la de la luz y en el cual descubrió que el neutrón y el protón no eran partículas fundamentales del núcleo si no que estaban compuesta por partículas más pequeñas a las cuales llamo Quarks.

Kazuhiko Nishijima

Quarks

Hacen parte del grupo de partículas, que, según se cree, son los constituyentes básicos de las partículas fundamentales llamadas hadrones, como el protón, y el neutrón.

Al principio se pensó que existían tres tipos de quarks: Up, Down, y Strange.

En 1974 se confirmó experimentalmente la existencia de un cuarto quarks, al que se le denomino Charm.

En 1977 se obtuvieron pruebas experimentales de un quinto quarks. Bottom

En1994 los físicos de Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) anuncio que había encontrado pruebas experimentales del sexto quarks, a este se le llamo Top.

Quarks• Up (Arriba)•Down (Abajo)•Strange (Extraño)•Charm (Encantado)•Bottom (Fondo)•Top (Cima)

Usualmente solo se habla de tres pares de Quarks:

Up/Down, Charm/Strange, Top/Bottom.

Para cada uno de estos Quarks hay un Antiquark correspondiente.

Los quarks tienen la inusual característica de tener carga eléctrica fraccionaria, de valor 2/3, ó - 1/3 a diferencia del electrón -1 y el protón (+1)

QuarksLas cargas fraccionarias de los quarks no la podemos ver nunca, debido a que estos nunca están solos. En vez de ello, forman partículas compuestas llamadas hadrones, entonces la suma de las cargas que lleva un hadrón siempre es un número entero.

Sin embargo un quarks solo, lleva carga de calor, a diferencia del hadrón que la carga neta de calor es cero.

Cada tipo de quark tiene su antipartícula correspondiente, y hay tres clases o colores diferentes dentro de cada quark o antiquark. Los quarks pueden ser rojos, azules o verdes, mientras que los antiquarks pueden ser antirrojos, antiazules o antiverdes. Los colores de los quarks y antiquarks no tienen nada que ver con los colores que distingue el ojo humano, sino que representan una propiedad cuántica.

Quarks

Hay dos clase de Hadrones:

•Bariones: Están constituidos por tres quarks, ejemplo. Los protones son 2 quarks up y 1 quarks down. De igual forma los neutrones son 2 quarks down y 1 quarks up.

•Mesones: Los mesones tienen un quark y un Antiquark

Quarks

Cuando se combinan para formar hadrones, los quarks y antiquarks sólo pueden existir en determinadas agrupaciones de colores. El portador hipotético de la fuerza entre quarks se denomina Gluon.

Quarks

QuarksLos quarks no son de colores, sin embargo, los físicos le han asignado colores de forma imaginaría para una mejor representación.

Así entonces, un protón y un neutrón queda representado así

Protón Neutrón

Carga de ColorLos quarks y los Gluones son partículas con carga de color.

Los quarks con carga de color intercambian Gluones, de la misma manera en que dos electrones intercambian fotones.

Cuando dos o más quarks, cercanos entre si intercambian Gluones, crean un “campo de fuerza de color” muy fuerte que liga entre si los quarks.

Cada quarks tiene una de las tres cargas de color, y cada antiquark tiene una de las tres cargas de color complementarias.

Los Gluones transportan pares Color/Anticolor. Un gluon puede transportar efectivamente las 8 combinaciones posibles.

Quarks

Son las únicas partículas que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales conocidas.

•Interacción Gravitacional.•Interacción Electromagnética.•Fuerza Nuclear débil. •Fuerza Nuclear fuerte.

Bibliografía•Física para Ciencias e Ingenierías – Serway 7 ed. Vol 2

•http://www.particleadventure.org/spanish/colors.html

•http://www.astromia.com/glosario/quark.htm

•http://es.wikipedia.org/wiki/Quark

•http://www.gonzlezrecio.com/bionomos/proyectos/concepciones/bellasartes/conceptfisica/SCheli-QUARK.pdf

•http://www.youtube.com/watch?v=GiQGugIoSm8