El Quarks

Hay seis quarks, pero los físicos hablan usualmente de tres pares de quarks: Up/Down, Charm/Strange, y Top/Bottom. Para cada uno de estos quarks hay un correspondiente quark de antimateria o antiquark.

Los quarks tienen la inusual característica de tener carga eléctrica fraccionaria, de valor 2/3 ó -1/3, a diferencia de la carga -1 del electrón, o de la carga +1 del protón. Los quarks también transportan otro tipo de carga llamada carga de color .

Los quarks individuales tienen cargas eléctricas fraccionarias. Sin embargo, estas cargas fraccionarias nunca son observadas directamente porque los quarks nunca están solos; por el contrario, los quarks forman partículas compuestas llamadas hadrones. La suma de las cargas eléctricas de los quarks, que constituyen un hadrón, es siempre un número entero. En tanto que los quarks individuales llevan carga de color, los hadrones son de color neutro.

Los quarks, junto con los leptones (electrones, muones, tauones) y los neutrinos , son los constituyentes fundamentales de la materia visible y son las partículas más pequeñas que el hombre ha logrado identificar.

Nunca ha sido posible aislar a un quark. La vida solitaria les está prohibida. Siempre se encuentran en grupos de a tres (protones y neutrones, en donde están unidos por el intercambio de gluones) o en grupos de a dos ( mesones pi y mesones K),

Esta capacidad para unirse, se debe a que experimentan la acción de la fuerza nuclear fuerte. Precisamente los trabajos iniciados por Murray para estudiar este fenómeno, se denomina Cromodinámica Cuántica (CDC).

Actualmente, se pueden distinguir seis tipos de quarks (con los correspondientes antiquarks) que los físicos de partículas han denominado de manera arbitraria, pero fácil de recordar y usar:

- Quark up (arriba) o simplemente u ---> carga eléctrica +⅔ y descubierto en el año 1964.

- Quark down (abajo) o simplemente d ---> carga eléctrica -⅓ y descubierto en el año 1968.

- Quark charm (encantado) o simplemente c ---> carga eléctrica +⅔ y descubierto en el año 1971.

- Quark strange (extraño) o simplemente s ---> carga eléctrica -⅓ y descubierto en el año 1964.

- Quark top (cima) o simplemente t ---> carga eléctrica +⅔ y descubierto en el año 1995.

- Quark bottom (fondo) o simplemente b ---> carga eléctrica -⅓ y descubierto en el año 1995.

Los protones y los neutrones están formados por 3 quarks que se combinan de manera que producen una carga entera.

La noción de la masa de un quark es una construcción teórica que tiene sentido sólo cuando se especifica exactamente qué se usará para definirla. La masa del quark t es puede ser medida directamente de los productos desintegrados resultantes en el Tevatrón, que es el único acelerador de partículas con la suficiente energía para producir quarks t en abundancia.

El sabor de un quark se relaciona con el hecho de que los quarks pueden cambiar de tipo, debido a la interacción débil. A este cambio, se le denomina sabor. El bosón W y el bosón Z son los que permiten el cambio de sabor en los quarks; estos bosones son los causantes de la interacción débil. Cada quark tiene un sabor diferente que interactúa con los bosones de una manera única. El sabor de los quarks u y d es el isospín débil. El quark s, tendrá un número cuántico o sabor, homónimo, llamado strange y tiene el valor de -1. Para el quark c el sabor es encantado y tiene el valor de 1.

El color de un quark no tiene nada que ver con la percepción de la frecuencia de la luz; el color es la carga envuelta en la teoría de gauge, más conocida como cromodinámica cuántica. Los quarks, al ser fermiones, deben seguir el “principio de exclusión de Pauli”. Este principio implica que los tres quarks de un barión deben estar en una combinación antisimétrica. Esto

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