{"id":6748,"date":"2009-07-06T05:02:12","date_gmt":"2009-07-06T04:02:12","guid":{"rendered":"http:\/\/redatea.net\/index.php\/las-piezas-lego-de-la-naturaleza-la-historia-mas-extrana-jamas-contada-parte-6\/"},"modified":"2009-07-06T05:02:12","modified_gmt":"2009-07-06T04:02:12","slug":"las-piezas-lego-de-la-naturaleza-la-historia-mas-extrana-jamas-contada-parte-6","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.redatea.net\/index.php\/las-piezas-lego-de-la-naturaleza-la-historia-mas-extrana-jamas-contada-parte-6\/","title":{"rendered":"Las piezas lego de la naturaleza. La historia m\u00c3\u00a1s extra\u00c3\u00b1a jam\u00c3\u00a1s contada. Parte 6."},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a><\/p>\n

Las part\u00c3\u00adculas elementales<\/span><\/p>\n<\/p>\n

Las part\u00c3\u00adculas subat\u00c3\u00b3micas nos guardan m\u00c3\u00a1s extra\u00c3\u00b1ezas como las de la doble rendija. Antes de seguir con ellas, convendr\u00c3\u00ada saber cu\u00c3\u00a1les son las piezas lego del Universo. Ten\u00c3\u00adamos a los \u00c3\u00a1tomos que resultaron estar compuestos de n\u00c3\u00bacleo y electrones. Adem\u00c3\u00a1s de esto ten\u00c3\u00adamos por ah\u00c3\u00ad danzando a los fotones. \u00c2\u00bfAlgo m\u00c3\u00a1s? Pues\u00e2\u20ac\u00a6 mucho m\u00c3\u00a1s<\/a>. Pero me centrar\u00c3\u00a9 s\u00c3\u00b3lo en unas pocas de la part\u00c3\u00adculas elementales.<\/p>\n<\/p>\n

Resulta que el n\u00c3\u00bacleo de los \u00c3\u00a1tomos est\u00c3\u00a1 formado por protones y neutrones. Ambos de igual masa, pero los protones tienen carga el\u00c3\u00a9ctrica positiva y los neutrones carga neutra. Sucede que cada elemento est\u00c3\u00a1 caracterizado por el n\u00c3\u00bamero de protones de su n\u00c3\u00bacleo; as\u00c3\u00ad, el Hidr\u00c3\u00b3geno tiene un prot\u00c3\u00b3n, el Helio dos, el Carbono seis, el Cloro 17 y el Oro 79. Tambi\u00c3\u00a9n sucede que la carga el\u00c3\u00a9ctrica de un prot\u00c3\u00b3n es exactamente la misma (pero de signo contrario) que la del electr\u00c3\u00b3n y que parece haber tantos electrones como protones en el universo. Un \u00c3\u00a1tomo al que le falte un electr\u00c3\u00b3n estar\u00c3\u00a1 cargado positivamente y tender\u00c3\u00a1 a atraer un electr\u00c3\u00b3n, as\u00c3\u00ad que casi siempre los \u00c3\u00a1tomos tienen el mismo n\u00c3\u00bamero de electrones que de protones. Adem\u00c3\u00a1s, casi siempre habr\u00c3\u00a1 tambi\u00c3\u00a9n el mismo n\u00c3\u00bamero de neutrones, aunque esto puede variar, dando lugar a is\u00c3\u00b3topos del mismo elemento. As\u00c3\u00ad, el n\u00c3\u00bamero de protones marca el elemento, el n\u00c3\u00bamero de electrones su comportamiento el\u00c3\u00a9ctrico y el n\u00c3\u00bamero de neutrones su comportamiento radiactivo. Los electrones tienen una masa mucho m\u00c3\u00a1s peque\u00c3\u00b1a que los protones o neutrones, as\u00c3\u00ad que estos constituyen casi toda la masa conocida del Universo.<\/p>\n<\/p>\n

Estamos lejos de terminar. Resulta que los protones y neutrones no son piezas simples, sino que est\u00c3\u00a1n compuestas de otras piezas, llamadas \u00e2\u20ac\u0153quarks\u00e2\u20ac\u009d, de los que cada uno, prot\u00c3\u00b3n y neutr\u00c3\u00b3n, tiene tres. Los quarks, de momento, parecen ser piezas simples, como el electr\u00c3\u00b3n y el fot\u00c3\u00b3n, pero nunca se sabe\u00e2\u20ac\u00a6<\/p>\n<\/p>\n

Hay seis tipos de quarks, que van por parejas. Los que componen el prot\u00c3\u00b3n y el neutr\u00c3\u00b3n son quarks \u00e2\u20ac\u0153arriba\u00e2\u20ac\u009d y quarks \u00e2\u20ac\u0153abajo\u00e2\u20ac\u009d. El quark arriba tiene carga positiva de 2\/3 y el quark debajo negativa de 1\/3. El prot\u00c3\u00b3n se compone de dos \u00e2\u20ac\u0153arriba\u00e2\u20ac\u009d y un \u00e2\u20ac\u0153abajo\u00e2\u20ac\u009d y el neutr\u00c3\u00b3n de dos \u00e2\u20ac\u0153abajo\u00e2\u20ac\u009d y un \u00e2\u20ac\u0153arriba\u00e2\u20ac\u009d. Los dem\u00c3\u00a1s quark tienen m\u00c3\u00a1s masa, pero no se encuentran sino en estados de mucha energ\u00c3\u00ada, como en el interior de los aceleradores de part\u00c3\u00adculas. Los dos siguientes son el quark \u00e2\u20ac\u0153encantado\u00e2\u20ac\u009d y el quark \u00e2\u20ac\u0153extra\u00c3\u00b1o\u00e2\u20ac\u009d, con carga el\u00c3\u00a9ctrica 2\/3 y -1\/3, respectivamente y, finalmente, el \u00e2\u20ac\u0153fondo\u00e2\u20ac\u009d y el \u00e2\u20ac\u0153cima\u00e2\u20ac\u009d, tambi\u00c3\u00a9n con cargas 2\/3 y -1\/3 y todav\u00c3\u00ada m\u00c3\u00a1s masivos.<\/p>\n<\/p>\n

El electr\u00c3\u00b3n tiene tambi\u00c3\u00a9n a sus primos, el mu\u00c3\u00b3n y el tau, ambos con carga negativa y cada uno con m\u00c3\u00a1s masa que el anterior.<\/p>\n<\/p>\n

Adem\u00c3\u00a1s de todo esto, cada una de las part\u00c3\u00adculas anteriores tiene su correspondiente antipart\u00c3\u00adcula, con las mismas caracter\u00c3\u00adsticas, pero con la carga el\u00c3\u00a9ctrica opuesta. Las part\u00c3\u00adculas forman la antimateria, de la que \u00c3\u00banicamente conocemos la poca que se ha generado en los aceleradores de part\u00c3\u00adculas. Es bueno que no haya antimateria por los alrededores. Si se junta la materia y la antimateria, se transforman en energ\u00c3\u00ada. Unos pocos gramos bastar\u00c3\u00adan para generar una explosi\u00c3\u00b3n como la de una bomba nuclear. Electrones y quarks son part\u00c3\u00adculas con masa y carga el\u00c3\u00a9ctrica. La fuerza el\u00c3\u00a9ctrica es mucho (much\u00c3\u00adsimo) m\u00c3\u00a1s grande que la gravitatoria, as\u00c3\u00ad que la primera es la que manda y lo que dice es que los protones no pueden estar juntos en el n\u00c3\u00bacleo del \u00c3\u00a1tomo porque se repelen al tener todos carga positiva. Pero como est\u00c3\u00a1n juntos en el n\u00c3\u00bacleo, debe haber otra fuerza todav\u00c3\u00ada mayor que los mantenga unidos, esta es la fuerza nuclear fuerte o interacci\u00c3\u00b3n fuerte.<\/p>\n<\/p>\n

As\u00c3\u00ad como el fot\u00c3\u00b3n es la part\u00c3\u00adcula (sin masa ni carga el\u00c3\u00a9ctrica) que transmite la fuerza electromagn\u00c3\u00a9tica, el glu\u00c3\u00b3n es la que transmite la nuclear. El fot\u00c3\u00b3n viaja, por ejemplo, entre un prot\u00c3\u00b3n y un electr\u00c3\u00b3n o entre dos protones a la velocidad de la luz, transmitiendo una fuerza de atracci\u00c3\u00b3n en el primer caso y una de repulsi\u00c3\u00b3n en el segundo, pero el fot\u00c3\u00b3n en s\u00c3\u00ad no tiene carga el\u00c3\u00a9ctrica.<\/p>\n<\/p>\n

Con los quarks las cosas son mucho m\u00c3\u00a1s extra\u00c3\u00b1as. Para empezar los quarks vienen en tres colores: azul, verde y rojo. En realidad esto no tiene nada que ver con los colores de verdad, solo es una met\u00c3\u00a1fora para indicar que la uni\u00c3\u00b3n (atracci\u00c3\u00b3n) entre quarks se produce cuando los colores suman \u00e2\u20ac\u0153blanco\u00e2\u20ac\u009d, es decir, cuando hay uno de cada. Esta es la interacci\u00c3\u00b3n nuclear fuerte.<\/p>\n<\/p>\n

Recordemos que hab\u00c3\u00ada tambi\u00c3\u00a9n antiquarks. Pues bien, estos tienen tambi\u00c3\u00a9n \u00e2\u20ac\u0153anticolor\u00e2\u20ac\u009d. Los tres anticolores juntos tambi\u00c3\u00a9n dan blanco y unen a sus portadores.<\/p>\n<\/p>\n

El color es una especie de rotaci\u00c3\u00b3n matem\u00c3\u00a1tica del quark, as\u00c3\u00ad que cada quark puede tener un color u otro dependiendo de c\u00c3\u00b3mo rote, y el encargado de hacer rotar a los quarks es el glu\u00c3\u00b3n. El glu\u00c3\u00b3n es una part\u00c3\u00adcula sin masa ni carga el\u00c3\u00a9ctrica, pero que s\u00c3\u00ad tiene color. De hecho tiene un color y un anticolor. As\u00c3\u00ad que, adem\u00c3\u00a1s de transmitir la fuerza nuclear fuerte, tambi\u00c3\u00a9n la sufre. La manera en la que sucede es que los quarks intercambian gluones y se ti\u00c3\u00b1en (cambian de color) al hacerlo. Con la interacci\u00c3\u00b3n adecuada, al final tres quarks suman blanco y se quedan juntos. Pero el glu\u00c3\u00b3n o gluones tienen que quedarse ah\u00c3\u00ad para mantenerlos juntos.\u00c2\u00a0 <\/span>Funcionan como un muelle, cuanto m\u00c3\u00a1s quieras separar los quarks, m\u00c3\u00a1s fuerza hace falta. Hasta que se suelta el muelle. Por eso la fuerza nuclear fuerte act\u00c3\u00baa solo a escalas peque\u00c3\u00b1as.<\/p>\n<\/p>\n

Pero esto es solo parte de la historia, la que explica c\u00c3\u00b3mo se pegan los quarks entre s\u00c3\u00ad para formar un hadr\u00c3\u00b3n (un prot\u00c3\u00b3n o un neutr\u00c3\u00b3n). La manera en la que se atraen entre s\u00c3\u00ad los protones y los neutrones es mediante lo que se llama la fuerza nuclear residual. Las cargas el\u00c3\u00a9ctricas opuestas se cancelan. Si un sistema tiene 5 negativas y 4 positivas, la fuerza residual es la proporcionada por la carga negativa no cancelada. Igual ocurre con la interacci\u00c3\u00b3n nuclear fuerte, y esta fuerza residual s\u00c3\u00ad disminuye con la distancia, pero no con el cuadrado, sino que lo hace exponencialmente.<\/p>\n

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