Partícula subatómica
Una partícula subatómica es una partícula más pequeña que un átomo. Esto significa que es muy, muy pequeña. Al igual que los átomos y las moléculas, una partícula subatómica es demasiado pequeña para ser vista a simple vista. También es muy interesante para los científicos que intentan comprender mejor los átomos. Las partículas subatómicas más estudiadas son las principales que forman los átomos: protones, neutrones y electrones. El estudio de las partículas subatómicas se denomina física de partículas.
Estas partículas suelen mantenerse unidas dentro del átomo por una de las cuatro fuerzas fundamentales (gravedad, fuerza electromagnética, fuerza fuerte o fuerza débil). Fuera del átomo, las partículas se mueven a menudo muy, muy rápido, cerca de la velocidad de la luz, que es muy, muy rápida (unos 300.000 kilómetros por segundo).
Las partículas subatómicas se dividen en dos grupos: bariones y leptones.
Los bariones están formados por quarks, mientras que los leptones se encuentran entre las partículas más pequeñas, denominadas partículas elementales. Los bariones tienen un número de bariones determinado. En las reacciones, el número de bariones debe conservarse, lo que significa que tanto el lado inicial como el final de una reacción deben tener el mismo número de bariones. Las partículas bariónicas están formadas por una combinación de 3 de los seis quarks, que se encuentran entre las partículas más pequeñas. Los seis tipos de quarks son up, down (que forman los protones y los neutrones), strange, charm, top y bottom.
Los leptones son generalmente mucho más pequeños que los bariones. Esta categoría incluye los electrones, los muones, los taus y los neutrinos. Los leptones no están formados por quarks y no son divisibles.
Para cada uno de estos tipos, existe también una antipartícula. Las antipartículas tienen la misma masa que sus homólogas normales, salvo que tienen la carga eléctrica opuesta. La antimateria y la materia no pueden existir cerca la una de la otra. Cuando la materia y la antimateria colisionan, se destruyen mutuamente con una enorme liberación de energía equivalente a E=mc2 , donde m es la masa combinada de las partículas, c es la velocidad de la luz y E es la energía producida. Estas colisiones se producen a menudo en grandes aceleradores de partículas, donde la energía puede convertirse en el otro sentido, en materia por la misma ecuación. Esto puede producir muchas partículas extrañas, a menudo pesadas (de gran masa), que sólo existen durante un corto periodo de tiempo.
La mayoría de las partículas descubiertas se crean acelerando partículas y haciéndolas colisionar contra otras, creando enormes lluvias de nuevas partículas subatómicas que se descomponen con extrema rapidez. Sin embargo, como las partículas se mueven cerca de la velocidad de la luz, las leyes de la relatividad especial cobran importancia y se produce una dilatación del tiempo. Esto significa que el tiempo pasa más despacio para la partícula, y que pueden viajar (y ser medidas) a una distancia mayor de lo que la ciencia sin relatividad predeciría.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es una partícula subatómica?
R: Una partícula subatómica es una partícula más pequeña que un átomo, que no puede verse a simple vista.
P: ¿Cuáles son las partículas subatómicas más estudiadas?
R: Las partículas subatómicas más estudiadas son los protones, los neutrones y los electrones.
P: ¿Qué fuerzas mantienen unidos a los átomos?
R: Los átomos se mantienen unidos por una de las cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, la fuerza electromagnética, la fuerza fuerte o la fuerza débil.
P: ¿A qué velocidad se mueven las partículas subatómicas?
R: Las partículas subatómicas suelen moverse muy deprisa, cerca de la velocidad de la luz (unos 300.000 kilómetros por segundo).
P: ¿Son los bariones y los leptones diferentes tipos de partículas?
R: Sí, los bariones están formados por quarks, mientras que se cree que los leptones se encuentran entre las partículas más pequeñas denominadas partículas elementales.
P: ¿Tienen las antipartículas cargas eléctricas opuestas a las de sus homólogas normales?
R: Sí, las antipartículas tienen la misma masa que sus homólogas normales pero tienen la carga eléctrica opuesta.
P: ¿Qué ocurre cuando colisionan la materia y la antimateria? R: Cuando la materia y la antimateria colisionan se destruyen mutuamente con una enorme liberación de energía equivalente a E=mc2 donde m es la masa combinada de las partículas c es la velocidad de la luz y E es la energía producida.
