La Linea Del Tiempo

En 1911 Rutherford mostró que los átomos de la materia tienen verdaderamente una estructura interna: están formados por un núcleo extremadamente pequeño y con carga positiva, alrededor del cual gira un cierto número de electrones. Dedujo esto analizando el modo en que las partículas alfa, que son partículas con carga positiva emitidas por átomos radioactivos, son desviadas al colisionar con los átomos.

Hasta hace veinte años se creía que los protones y los neutrones eran partículas elementales, pero en realidad estaban formados por partículas más pequeñas. Estas partículas fueron denominadas quarks. Existe un cierto número de variedades de quarks: Se cree que hay como mínimo seis flavors ['sabores'], que llamamos up, down, strange, charmed, bottom, y top ['arriba', 'abajo', 'extraño', 'encanto', 'fondo' y 'cima']. Cada flavor puede tener uno de los tres posibles "colores", rojo, verde y azul. Un protón contiene dos quark up y un quark down; un neutrón contiene dos down y uno up. Se pueden crear partículas constituidas por los otros quarks (strange, charmed, bottom, y top), pero todas ellas poseen una masa mucho mayor y decaen muy rápidamente en protones y neutrones.

En el experimento de Rutherford, las partículas alfa tenían energías de millones de electrón-voltios. ¿Pueden las partículas elementales, conforme obtenemos energías mayores, estar formadas por partículas aún más pequeñas?.

Usando la dualidad onda-partículas, todo en el universo, incluyendo la luz y la gravedad, puede ser descrito en términos de partículas. Estas partículas tienen una propiedad llamada espín. Lo que nos dice realmente el espín de una partícula es cómo se muestra la partícula desde distintas direcciones. Una partícula de espín 0 es como un punto: parece la misma desde todas las direcciones. Una partícula de espín 1 es como una flecha: sólo si se la gira una vuelta completa la partícula parece la misma. Una partícula de espín 2 es como una flecha con dos cabezas: parece la misma si se gira media vuelta. Partículas de espines más altos parecen las mismas si son giradas una fracción más pequeña de una vuelta completa. Existen partículas que no parecen las mismas si se las gira justo una vuelta: hay que girarlas dos vueltas completas. Se dice que tales partículas poseen espín 1/2 Figura 5.1.

Todas las partículas conocidas del universo se pueden dividir en dos grupos: partículas de espín 1/2, las cuales forman la materia del universo, y partículas de espín 0,1 y 2, las cuales, dan lugar a las fuerzas entre las partículas materiales. Las partículas materiales obedecen el principio de exclusión de Pauli, enunciado en 1925: Dos partículas similares no pueden existir en el mismo estado, es decir, que no pueden tener ambas la misma posición y la misma velocidad, dentro de los límites fijados por

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