¿Cuáles son los diferentes tipos de partículas subatómicas?
Hay dos categorías principales de partículas subatómicas: fermiones y bosones. Los fermiones son las partículas que consideramos "cosas": leptones como el electrón, el neutrino y los primos, y los quarks como el quark up y otros de su considerable familia. Los bosones de calibre son las partículas que median las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: las fuerzas nucleares débiles y fuertes, el electromagnetismo y la gravedad. Estos incluyen el fotón familiar, y sus primos mucho menos vistos con frecuencia, los bosones W y Z, los gluones y (los físicos esperan) el gravitón, la partícula muy buscada que medita las interacciones gravitacionales.
Es importante comprender la diferencia entre partículas subatómicas y partículas fundamentales. Fundamental significa que la partícula no tiene constituyentes más pequeños; Es fundamental. No todas las partículas subatómicas son fundamentales, aunque todas las partículas fundamentales conocidas son subatómicas, lo que significa que son más pequeñas que los átomos. Por ejemplo, los protones y los neutrones, partículas subatómicas que forman el átomo, son partículas compuestas en lugar de fundamentales, constituidas por quarks y gluones aún más pequeños. Las partículas exóticas como el tau neutrino o los muones son subatómicas porque son más pequeñas que los átomos, pero es valioso recordar que estos no son parte de los átomos que forman estructuras visibles en nuestro universo.
Las partículas subatómicas son tan numerosas y variadas que los físicos han usado el término "zoológico de partículas" para describirlas. En el dominio de los leptones, hay 3 tipos de electrones: electrones, muones y tau - 3 tipos de neutrinos y sus antipartículas, que forman 12 leptones. Hay cuatro bosones de calibre conocidos: el fotón, los bosones W y Z y el gluón. Dos bosones adicionales, que casi con seguridad existen, pero que aún no se han observado, incluyen el bosón de Higgs y el gravitón. Esto eleva el total de partículas fundamentales a 18. Agregue los quarks superior, inferior, inferior, superior, extraño y encantador, y sus antiquarks, y tendrá 30 partículas subatómicas fundamentales.
Sin embargo, eso no es todo. Puede recordar que un protón o neutrón está formado por tres quarks. Estos incluyen dos quarks arriba y abajo, y uno de los quark restantes, pegados con gluones en el núcleo del átomo. Sin embargo, esta no es la única configuración de quark posible, solo la más estable. Si de alguna manera pudiera recoger partículas fundamentales a voluntad y unirlas en configuraciones arbitrarias, podría crear miles de nuevas partículas subatómicas.
Cientos de estas partículas subatómicas se han observado en experimentos de aceleración de partículas. Incluyen mesones, que tienen solo dos quarks, y hadrones, que tienen tres protones y neutrones. También están las llamadas bolas de pegamento o gluonio, partículas subatómicas compuestas de nada más que gluones, y el supuesto tetraquark, una especie de partícula subatómica que estaría compuesta de cuatro quarks. ¿Existen los pentaquarks y más allá? Tal vez sea así, pero encontrarlos requeriría un aparato experimental muy superior a nuestro mejor actual.