Cuadro de Partículas

Para explicar el mundo de las partículas elementales que conforman el microcosmos, los físicos han creado una teoría que se conoce como el “Modelo Estándar”; este modelo describe las partículas que constituyen la materia y las fuerzas con campo cuántico.

Este modelo comprende básicamente dos grupos fundamentales de partículas: son las familias de los Quarks y las familias de los Leptones. A continuación se presenta un cuadro de cada grupo:

QUARKS

LEPTONES

Ahora bien, los Quarks se consideran las partículas más elementales de materia. Al igual que todas las partículas, poseen sus equivalentes en antimateria, es decir, los Antiquarks. Los Quarks nunca se encuentran solos en la naturaleza puesto que se combinan entre ellos para formar el grupo de los Hadrones, cuya tabla se encuentra más abajo. Cabe mencionar que cada tipo de quark entra dentro de otra clasificación, la clasificación de los colores, de tal forma que tenemos tres colores: azul, rojo y verde. Por lo tanto tenemos, por ejemplo, un Quark Cima rojo, un Quark Cima verde y un Quark Cima azul.

HADRONES

Es importante mencionar que la diferencia entre Leptones y Quarks es que a los Quarks nunca los vamos a encontrar solos en la Nnaturaleza, esto es, un Quark siempre va a estar agrupado con otro, y a los Leptones sí podemos encontrarlos libres.

Existen otros grupos de partículas que son resultado de colisiones entre otras partículas. Cuanto más energética sea la colisión, de mayor masa va a ser la partícula producto. Esto ocurre gracias a la ecuación de Einstein E=mc² puesto que la energía liberada en dicho choque se convierte en materia. Los grupos principales de dichas colisiones son dos: Bariones y Mesones, cuyas tablas se muestran a continuación.

BARIONES

MESONES

Finalmente, en el campo de la materia del Modelo Estándar tenemos una partícula teórica que conocemos como el bosón de Higgs. Esta partícula se cree que es la que provee de masa a todas las demás. No se ha descubierto todavía por su naturaleza sumamente masiva, pues, como se mencionaba antes, se necesita una colisión entre dos protones sumamente energética para tener energía suficiente para poder encontrarla. Este es el único hueco que existe en cuanto a materia se refiere, y que los nuevos aceleradores de partículas esperan descubrir.

Teoría de Campos

Pasemos ahora a la parte de Fuerzas Fundamentales o Campos del Modelo Estándar. Existen cuatro Campos que con sus interacciones sobre la materia, hacen que ésta se nmanifieste. Estos campos son los que gobiernan el Universo. Cada campo posee una partícula que lo transporta (partículas transmisoras o transportadoras) y el el intercambio de partículas de fuerza y partículas de materia origina las interacciones entre los campos y los cuerpos.

A continuación se muestra un cuadro explicativo de cada campo con su respectiva descripción y respectiva partícula transmisora de dicho campo.

CAMPOS

Por último, dentro de la Teoría de Campos del Modelo Estándar, tenemos el último grupo que es el de los Bosones. Este grupo de los bosones abarca a las cuatro Partículas Transmisoras de los Campos. Con el fin de esquematizar, se muestra el siguiente cuadro

Teoría de Supercuerdas

Va más allá del Modelo Estándar pero sin contradecirlo del todo. Su objetivo es demostrar que las partículas de materia están formadas muy íntimamente por cuerpos sumamente pequeños y abstractos llamados “cuerdas”, entes que constituyen fundamentalmente el Universo. Esta teoría establece que el microcosmos está dividido en cuatro niveles de organización en cuanto a complejidad:

El primer nivel engloba al Modelo Estándar en sí y es puramente descriptivo. Al segundo nivel se le conoce como Nivel de Simetría, ya que es mediante simetrías que se crean las relaciones entre los Campos y las partículas de materia. El tercer nivel es donde se encuentra la base donde los niveles de simetría se interpretan como estados de un espacio, no de tres dimensiones, sino de diez. Y en la cuarta, el máximo nivel de abstracción, se encuentra el mundo donde vive el constituyente fundamental de la materia: las supercuerdas. Estos objetos definen a través de su comportamiento esos estados que provocan la aparición de los grupos de simetría que a su vez relacionan las fuerzas con la materia, y que a su vez explican el comportamiento de las partículas subatómicas y los átomos.

Por este motivo, se suele decir que una supercuerda es una curva ondulante que se mueve en un espacio de diez dimensiones de simetría peculiar, pero esto implica una enorme simplificación.