PARTICULAS ELEMENTALES... Ayuda plis! >.<

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sakura-1989
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PARTICULAS ELEMENTALES... Ayuda plis! >.<

Post by sakura-1989 » 12 Sep 2006, 19:50

Wolas a todusss!!! ^^

jeje tengu una duda y me gustaria a ver si me la podriais resolver xD
La cosa es que no logro entender que es exactamente una particula elemental u.u
mexpliko... En teoria es algo indivisible, no? entonces solo serian leptones y quarks...
pero...donde se pone a los fotones y a los demas bosones d interacción?
T_T mestoy liando u.u depende d donde buske sale una cosa... y depende de donde lo aga otra...
Plis, definidme "particula elemental" de una manera clara... u.u

Grax ^^

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ontureño
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Post by ontureño » 13 Sep 2006, 19:14

Hay muchos tipos de partículas elementales. Se clasifican en dos grandes tipos: fermiones y bosones. Los fermiones son las partículas "materiales", que tienene masa y componen la materia directamente. Ejemplos de fermiones son los quarks o los leptones. Los bosones elementales son las partículas encargadas de mediar la interacción entre los fermiones. Son como los generadores de las cuatro fuerzas fundamentales, son los gluones, los fotones...esas cosas.

Bueno, esta es una explicación muy cutre, si tienes más dudas, sólo tienes que preguntar :wink: .
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Adosgel
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Post by Adosgel » 14 Sep 2006, 18:04

Saludos al foro de un novato.

Quería dar mi impresión del concepto de partícula elemental.
Desde que decían que lo era el átomo a pasado mucho tiempo. Pero, ¿como demostrar que las que definis ahora como tales lo son en realidad?.
¿Como son los campos de fuerza de estas partículas?. ¿No serían de la manifestación más simple posible en cuanto a dinámica cuántica?. ¿Daremos con ellas alguna vez?.

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mikiman
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Post by mikiman » 15 Sep 2006, 01:19

Bueno... la definición de partícula elemental es una definición instrumental, si queremos llamarlo así; es decir, en cada momento de la ciencia, en cada época, abarcando más o menos tiempo, se considera como "elementales" a unas ciertas partículas, de las que se "cree", en cierta medida, que no van a poder encontrarse unos constituyentes más fundamentales. Es como una especie de muñecas rusas: puedes creer que es la última, pero intentas abrirla, por si acaso. Si lo consigues, si hay otra más pequeña dentro, dices "ahm, la anterior no era la última: ésta parece la última". Si no lo consigues, entonces dices: "Ah, esta es la última". Pues lo mismo, si tus experimentos te dan a entender que una cierta partícula no tiene ninguna estructura interna, no parece estar "compuesta" de otras, pues entonces dices que es "elemental", y si no, pues no lo es.

Lo que pasa es que en física escarmentamos muy pronto... Se ha creído tantas veces que ciertas partículas son las últimas, que, como he dicho, tomamos la definición de partícula elemental como algo "transitorio", algo como: "esta partícula es elemental... por el momento". Queremos decir con esto que todavía no hemos encontrado un experimento a una energía suficientemente alta como para ver una estructura interna en la partícula. Lo de la energía es importante, pues, como uno más o menos sabe si sabe algo de cuántica, hacer experimentos de colisión de partículas a altas energías significa, entre otras cosas, estudiar la interacción y la estructura de una partícula a distancias muy pequeñas: he ahí el quid de la cuestión, de la estructura: si a energías muy grandes no parece estar compuesta de nada, quiere decir que, a esas distancias--tamaños que estamos estudiando, la partícula no tiene estructura, o, si la tiene, sus componentes son tan pequeños que, a efectos prácticos, no se notan. Por tanto, seguiremos haciendo experimentos a energías de colisión cada vez mayores para estudiar distancias más pequeñas: para buscar componentes más pequeños dentro de esa partícula. Cuando los encontremos, esa partícula dejará de ser elemental; pero hasta entonces, seguirá siendo elemental.

Con respecto a lo que decía "adosgel", hay algo de razón, y profunda, en lo que dice. Es decir, existen unas partículas, que son los leptones y los quarks, que constituyen la materia. Hay tres leptones cargados (electrón, muón y tauón, o tau) con sus correspondientes antipartículas, de números cuánticos opuestos (la carga, por ejemplo), y con la misma masa (hecho bastante ratificado experimentalmente). Aparte, hay tres leptones neutros, llamados neutrinos, con masa muy pequeña (aunque no nula, como se creía hasta ahora). Por otro lado, están los quarks, que son seis, a saber u,d,s,c,b,t. Además, existen sus antiquarks (y para complicar más la cosa, cada uno de ellos viene en tres variedades, como tres formas de ser, identificadas con un color: rojo, azul, verde. Pero esto no es muy importante). Bien, pues de todos estos leptones y quarks que he comentado, la materia que nos rodea (como mínimo, la más cercana) está compuesta básicamente de electrones, quarks u y quarks d (estos dos últimos son los que componen los neutrones y los protones, que forman los núcleos que a su vez, junto con los electrones, forman los átomos de materia que nos rodean). Además de mucho neutrinos que lo atraviesan casi todo, pero como no tienen masa, no podemos decir que "compongan la materia". Las demás partículas se ven casi exclusivamente en experimentos o en rayos cósmicos de mucha energía (o en algún peo cuántico que el principio de incertidumbre quiera pegarse). Esto es generalizar, pero bueno.

Pero estas partículas son las que componen la materia. Para componerla, tienen que interactuar de alguna forma; las formas en que pueden interacturar son lo que llamamos "fuerzas" que tradicionalmente se dividen en: nuclear fuerte, nuclear débil, electromagnética y gravitatoria. Todas estas fuerzas (menos la gravitatoria) las conocemos cuánticamente. Esto quiere decir que no nos basta, por ejemplo, con la formulación clásica del electromagnetismo, que funciona bien a nivel macroscópico con las leyes de Maxwell, sino que añadimos los "principios cuánticos" que sabemos que gobiernan lo "microscópico". En realidad, las fuerzas que conocemos cuánticamente son solo dos: la nuclear fuerte, que llamamos "Cromodinámica Cuántica" (QCD, en inglés; lo de "cromo" viene del griego, que significa color, por eso que he comentado antes), y la nuclear débil junto con la electromagnética, que las tenemos unificadas en una sola fuerza, "electrodébil", que junta las versiones cuánticas de ambas, de forma que parezcan provenir de una misma fuerza. La gravitatoria se nos resiste, la muy jodía, pero tarde o temprano, de alguna forma, caerá.

Bien, esto era para explicar las formas en que pueden interactuar las partículas de materia. Bueno, en realidad, lo único que he hecho ha sido citar sus nombres. Pero podemos explicar el funcionamiento de ambas teorías por el mismo mecanismo, y esto si que es simple, y por tanto, bonito (tiene una impresionante estética desde el punto de vista de la ciencia). El funcionamiento es que las partículas materiales se dedican a intercambiarse ciertas partículas, llamadas bosones de interacción, que son las otras partículas elementales. Juegan con ellas, se dedican a aparecer y desaparecer, a aniquilarse mutuamente... pero todo, de una manera u otra, mediado por estos bosones. Cada fuerza tiene su bosón/bosones propio/s. Es decir, las partículas que interactúan mediante la fuerza "fuerte" se intercambian "gluones", que los hay de ocho tipos y que además, no tienen masa (los nombres tienden a ser muy feos, y cada vez más simplistas). Los de la fuerza "electrodébil" son, para la parte "electro", los conocidos fotones, que tampoco tienen masa, y para la parte "débil", unas partículas muy masivas, llamadas W+,W- y Z (o Z^0).

Lo curioso, y esto es lo que viene al hilo de lo que decía "adosgel", es como surgen, a nivel teórico, estas fuerzas. Digo a nivel teórico porque uno podría coger todo el aparato matemático que llevan estas teorías y decir: "Bueno, esto es lo que describe mi universo, y basta", y no entrar en interpretaciones. Pero bueno, donde uno mejor se lo pasa, habitualmente, es en esto de las interpretaciones (por cierto, que es por esto que hay tanto troll en los foros, y por la vida, en general: las pajas mentales son sobre todo con estas cosas de la interpretación, y donde uno puede desvariar sin mucho esfuerzo es aquí, y no en los cálculos teóricos, complejos y pesados, de los que uno no puede hablar sin tener mucho conocimiento y mucho trabajo a cuestas; pero esto no viene al caso aquí). Decía, que lo que mola son las interpretaciones. La situación, físicamente, la podríamos pintar así: yo tengo, inicialmente, solo la parte de mi teoría que describe como se portan las partículas, las que hemos llamado materiales (solo leptones y quarks, nada de bosones: de esta forma, como hemos comentado, no pueden hacer nada entre ellas, sino viajar y aburrirse) cuando no interaccionan con nada, solo "están"; digamos que están libres. Y entonces, yo obligo a mi teoría, a mis partículas materiales, a tener una cierta característica, que, técnicamente, llamamos "simetría". Al obligar a las partículas a tener esta simetría (simetría gauge) de repente aparecen, como de la nada, esos bosones que hemos dicho que "median" entre las partículas materiales. Y entonces, de repente, pueden interactuar y empiezan todos los intercambios que he dicho antes. Repito que esto es una construcción mental, en el sentido de que esos son los pasos que yo doy en mis folios para construir la teoría, juntando física y matemáticas, pero que en realidad yo solo conozco que esas son las leyes, no como estas se han originado. Pero esto es lo que decían antes: las interacciones, las partículas que median estas interacciones, surgen a nivel teórico, de hacer unas suposiciones muy simples sobre las partículas materiales, a saber, que tienen que cumplir unas condiciones, tienen que tener una cierta simetría que llamamos simetría gauge.


Bueno, este rooooollo es tan largo que no creo que lo lea nadie. Salu2.
Last edited by mikiman on 15 Sep 2006, 10:29, edited 1 time in total.
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mikiman
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Post by mikiman » 15 Sep 2006, 01:49

Bueno, para quien no quiera leerse todo lo anterior: mi comentario sobre lo que hoy entendemos por partícula elemental está en el primer párrafo, quizá también el segundo.

El resto, es más bien comentario-introducción al mundo de las partículas elementales, y las fuerzas con las que éstas se relacionan, y de como surgen de modo simple.
Creo que nadie ha entendido verdaderamente la Mecánica Cuántica - Feynman

Adosgel
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Post by Adosgel » 15 Sep 2006, 08:07

Yo lo he leido con interes y sin pestañear. Pero ahora no tengo tiempo. Entraré más tarde.
Saludos.

Adosgel
Mecánico Cuántico_Relativista
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Post by Adosgel » 16 Sep 2006, 23:56

Y, ¿por qué esta simetría?, ¿por la coservación de la energía?, ¿por considerarse un proceso que parte de la nada?.
He de decir que eres la primera persona que reconoce que los valores cuánticos que limitan y especifican las interacciones entre partículas materiales, se interpretan como partículas solo por comodidad.
Yo, sinembargo, no lo creo; pero no tengo nivel para tomarme en serio. Posiblemente sea una paja mental. Es que me ha dado por creer que las partículas materiales son referencias fisicamente reales; y lo demás pertenece al método mediante el que estas interaccionan. Pero solo lo creo porque es la manera en que para mí tiene sentido.

Saludos.

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