quark

History

La idea de los quarks nació en 1964, cuando el físico estadounidense Murray Gell-Mann (e independientemente George Zweig) propuso que todas las partículas del núcleo están formadas por objetos más pequeños con carga eléctrica fraccionaria.

How it works

Los quarks interactúan mediante la interacción fuerte, intercambiando gluones. Es como un partido de ping-pong en equipo: los quarks se lanzan 'pelotas' de gluones y gracias a ello se mantienen unidos dentro de los hadrones.

History

La idea de los quarks nació en 1964, cuando el físico estadounidense Murray Gell-Mann (e independientemente George Zweig) propuso que todas las partículas del núcleo están formadas por objetos más pequeños con carga eléctrica fraccionaria.

How it works

Los quarks interactúan mediante la interacción fuerte, intercambiando gluones. Es como un partido de ping-pong en equipo: los quarks se lanzan 'pelotas' de gluones y gracias a ello se mantienen unidos dentro de los hadrones.

History

El modelo de quarks fue propuesto en 1964 por Murray Gell-Mann y George Zweig para clasificar los hadrones. Inicialmente, los quarks se consideraban una abstracción matemática, pero los experimentos de dispersión inelástica profunda de electrones sobre protones entre 1968 y 1973 confirmaron su realidad. El descubrimiento del mesón J/ψ en 1974 (quark encanto) y del mesón Υ en 1977 (quark fondo) fortaleció el modelo. El último, el quark cima, fue descubierto en 1995 en el Fermilab. El desarrollo de la cromodinámica cuántica (QCD) explicó la dinámica de los quarks a través del intercambio de gluones y el fenómeno de la libertad asintótica.

How it works

Los quarks interactúan mediante la interacción nuclear fuerte, descrita por la QCD. Cada quark lleva una de tres cargas de color (rojo, verde, azul), y la interacción es transmitida por ocho gluones, que a su vez tienen color. Gracias a la propiedad de libertad asintótica, a distancias pequeñas los quarks se comportan casi como partículas libres, pero al aumentar la distancia, el campo de fuerza forma una 'cuerda' con un potencial que crece linealmente. Esto conduce al confinamiento: al intentar romper el enlace, se crea un par quark-antiquark, y en lugar de un quark aislado se producen nuevos hadrones. Las propiedades de los quarks se describen en el marco de la teoría de Yang-Mills con grupo SU(3).

Open problems & fun facts

Demostración matemática rigurosa del confinamiento a partir de los primeros principios de la QCD (problema de la masa de Yang-Mills).; Naturaleza de la jerarquía de masas de los quarks y mecanismo de generación de su masa a través de la interacción con el bosón de Higgs.; Comportamiento del plasma de quarks y gluones en condiciones extremas (Universo primitivo, colisiones de iones pesados).

💡 Existen seis 'sabores' de quarks: arriba, abajo, encanto, extraño, cima y fondo. ¡El más pesado, el quark cima, pesa tanto como un átomo de oro!