FÍSICA DE PARTÍCULAS

También conocida como  FÍSICA DE ALTAS ENERGÍAS  (FAE) debido a que muchas de las partículas que forman la materia solo pueden ser vistas en las grandes colisiones provocadas en  aceleradores de partículas, la  Física de Altas Energías estudia las partículas elementales de la materia y las interacciones o fuerzas fundamentales que se producen entre ellas.

     A partir del 1940 y especialmente en las décadas de 1950 y 1960, con el florecimiento de los grandes aceleradores de partículas se habían descubierto unas 200 partículas elementales y sus antipartículas. 

       En 1964, Gell-Mann y Zweig proponen la teoría de los quarks para explicar la constitución interna de los Hadrones (protones y neutrones), según la cual estas partículas estaban formadas por otras partículas elementales.

   Esto supuso el derribo de la “teoría atómica”, pues protones y neutrones dejaban de ser partículas elementales, y obligó a desarrollar criterios para clasificar las partículas y a crear modelos para explicar la estructura interna de la materia  y la naturaleza de las interacciones entre dichas partículas

 La teoría de los quarks fue Introducida en 1964 por Murray Gell-Mann y Georges Zweig, independientemente.

     Mesones y bariones no son partículas elementales están constituidas por otras partículas a las que denominaron quarks y antiquarks. Se conocen 6 quarks y 6 antiquarks, a cada tipo de quark se le denomina “sabor”: up, down, strange, charm, bottom, top. Los quarks están fuertemente ligados entre sí y confinados dentro de los hadrones, y no se han logrado aislar. La fuerte interacción entre los quarks en el interior de bariones y mesones se produce a través de los gluones. Los bariones están formados por tres quarks y los mesones por dos quarks.

     En total 24  partículas elementales: 6 leptones y 6 quarks además de sus correspondientes antipartículas. En la materia ordinaria solo hay cuatro partículas, que son las que corresponden a la primera familia o generación: electrón , neutrino electrónico y  quark up y quark down.   

   Las demás  familias solo se observan en la radiación cósmica que alcanza la Tierra o en un laboratorio de alta energía.

  Protones y neutrones dejan de ser partículas ”elementales” al estar formados por  quarks y gluones.