El Tamiz

Ignora lo accesorio, atesora lo esencial

Esas maravillosas partículas - Los quarks

En entradas anteriores de Esas maravillosas partículas hemos hablado del electrón, el positrón y el protón. Como recordarás, hablando del último mencionamos que no era una partícula elemental: está compuesto de partículas más sencillas, denominadas quarks. En esta entrada hablaremos de estos misteriosos y escurridizos quarks.

Hacia 1960, varios científicos se estaban ya planteando que ciertas partículas consideradas, hasta entonces, elementales, estaban compuestas de otras más sencillas: Murray Gell-Mann, Kazuhiko Nishijima y Richard Feynman, independientemente, habían descubierto simetrías y observado propiedades de la radiación emitida en la desintegración de hadrones que les sugerían la existencia de una subestructura de éstos.

Murray Gell-Mann denominó a estas supuestas partículas quarks, puede que por aparecer en la novela Finnegans Wake, de James Joyce, en la que tres pájaros lanzan tres gritos (Joyce, al que le encantaban los juegos de palabras, llama a los gritos de los pájaros “quarks” como onomatopeya): Three quarks for Muster Mark! Puesto que en ese momento se conocían tres quarks, y eran cosas “sin sentido”, el nombre acabó calando. Hoy en día conocemos más quarks, pero el nombre se ha mantenido.

Feynman, por su parte, llamó a las supuestas subpartículas partones, por ser “parte de los hadrones”. Finalmente se descubrió que tanto quarks como partones eran lo mismo, y el nombre definitivo fue quarks.

Es interesante notar que, por lo que sabemos, no pueden existir quarks libres. Al menos, no durante mucho tiempo (“mucho tiempo” en física de partículas = muchísimo menos de un segundo). Es decir, siempre están asociados formando otras partículas, como los protones o los mesones, y “pegados” unos a otros mediante otras partículas, de las que hablaremos en otra entrada de la serie, llamadas gluones.

¿Cómo sabemos entonces que existen, si nunca hemos visto uno?. La verdad, seguro, seguro, no lo sabemos. Sin embargo, el modelo de quarks (que describiremos en un momento) no sólo explica muy bien el comportamiento y propiedades de las partículas que se conocían en el momento de proponerlo Gell-Mann y Nijishima - las predicciones del modelo, por ejemplo, de partículas desconocidas en el momento formadas por determinadas combinaciones de quarks, se han ido cumpliendo. De manera que, a pesar de ser partículas inferidas, no observadas directamente, explican lo que conocemos y predicen cosas que no conocíamos, de modo que el modelo está generalmente aceptado.

Además, aunque no hemos visto ninguno directamente, hemos detectado sus “restos”; me explico. Uno de los quarks que describiremos en un momento, el quark “top”, tiene una vida media antes de desintegrarse en otras partículas de unos 10-25 segundos. No sé si te haces una idea de lo minúsculo que es este tiempo: la luz no llegaría a cruzar el núcleo de un átomo en ese tiempo. Pero los científicos han conseguido, haciendo colisionar partículas a grandes energías, producir quarks “top” y luego detectar las partículas en las que éstos se desintegran, de modo que es bastante seguro que el quark estuvo allí.

Los quarks son parte del Modelo Estándar de partículas elementales, aunque hay extensiones del modelo que piensan que…¡están compuestos de partículas más pequeñas! Pero, por ahora, centrémonos en la teoría más ampliamente aceptada, que dice que son partículas fundamentales.

Existen seis quarks diferentes, a los que se han dado nombres arbitrarios: up, down, strange, charm, top y bottom, y por supuesto, sus seis antipartículas (una por cada quark, antiup, antidown…). Tres de ellos (up, charm y top) tienen carga +2/3, y los otros tres (down, strange y bottom) tienen carga -1/3. De este modo, si se tienen, por ejemplo, dos quarks up y uno down, la carga de la partícula resultante será 1, y si se tienen un up, un strange y un bottom, la carga resultante será nula, etc.

Sin embargo, todos los quarks tienen espín 1/2, es decir (si recuerdas la entrada del electrón), son fermiones. Dicho de otra manera, son partículas “individualistas” que no pueden estar en un mismo estado cuántico. Sin embargo, hay partículas compuestas, como el protón, que tienen dos quarks up con la misma carga y el mismo espín…todo es igual, lo cual es imposible.

Los físicos dedujeron de esto que existe otro número cuántico más, es decir, otra propiedad de las partículas, que puede tener tres valores. Llamaron a esta nueva propiedad color, y a los tres posibles valores rojo, verde y azul (porque sí…recuerda la arbitrariedad de la carga, esto es lo mismo). De ese modo, un protón puede tener dos quarks up, pero de diferentes “colores”. Por cierto, esto de los colores (que, desde luego, no tiene nada que ver con los colores de verdad) es lo que da parte de su nombre a la cromodinámica cuántica. El “color” es además el que hace que los gluones tengan a los quarks, dentro de un protón o un neutrón, unidos unos a otros.

Si recuerdas el artículo del electrón, esa partícula era un leptón - no está compuesta por quarks y, por lo tanto, no tiene color. De modo que los electrones no son afectados por los gluones y no sienten la fuerza nuclear que une a protones y neutrones en el núcleo.

De manera que: los quarks son fermiones que siempre se encuentran asociados, no pueden estar solos. Como ya dijimos al hablar del protón, todas las partículas formadas por quarks se denominan hadrones. Existen dos maneras conocidas de combinar quarks, es decir, dos tipos de hadrones: o se tienen dos juntos, o se tienen tres juntos.

Como el espín de los quarks es siempre 1/2 (dirigido hacia “arriba” o hacia “abajo”, o +1/2 y -1/2), entonces puedes entender que cualquier partícula con tres quarks va a ser un fermión, porque sumando y restando 1/2 tres veces puedes tener -3/2, -1/2, 1/2 o 3/2, pero nunca un número entero. Estas partículas formadas por tres quarks, que siempre van a ser fermiones, se denominan bariones. ¿Recuerdas al protón y sus tres quarks?

Por otro lado, cualquier partícula formada por dos quarks va a tener un espín de -1, 0 o 1 (pues sumando o restando 1/2 dos veces, nunca puedes tener una fracción), es decir, va a ser un bosón. Estas partículas formadas por dos quarks, siempre bosones, se denominan mesones. Puesto que los quarks “sienten” todas las fuerzas fundamentales, los hadrones también las sienten, aunque algunos de ellos (como el neutrón) pueden tener una combinación de quarks tal que no se vean afectados, de manera neta, por alguna de ellas.

De modo que los hadrones (es decir, las partículas compuestas por quarks) pueden ser bariones (formadas por tres quarks y por lo tanto fermiones, como los protones y los neutrones) o mesones (formados por dos quarks y por lo tanto bosones). Y podemos “ver” todas estas partículas, pero no los quarks de los que están compuestas, al menos por ahora.

Ya que hemos hablado de los quarks, seguiremos la serie con otra partícula compuesta por ellos (otro hadrón): el neutrón. De vuelta a partículas más “de andar por casa” después de este paréntesis “quarkiano”.

Ciencia, Esas maravillosas partículas, Física

51 comentarios

De: Javi
2007-05-30 10:17:03

Sólo por curiosidad busqué en el diccionario de la RAE la palabrá "disgresión" y no aparecía.

De: cruzki
2007-05-30 10:46:49

En algún lugar he leido sobre una particula con 5 quarks pero no me acuerdo donde lo lei :S

De: Pedro
2007-05-30 13:53:50

¡Gracias, Javi! Es un error garrafal y lo acabo de corregir.

De: Nikolai
2007-05-30 17:09:02

Pues esto es como leer el árbol genealógico de un rey que se yo...
bastante enredado
muy curioso se podría hacer un diagrama de relaciones entre protones, neutrones y los distintos tipos de quarks como para divertirse ;)

De: otanion
2007-05-30 20:47:52

Yo tambien pienso lo mismo deberiamos tener como un esquema de que tipos es cada particula, que significa cada tipo, porque, para los que no estamos muy familiarizados con este tema, nos cuesta enterarnos. Asi cuando leamos las siguientes entregas, tedriamos una guía a modo de "diccionario".

De: Pedro
2007-05-30 20:52:25

Nikolai, otanion,Sin problemas - aquí tenéis un diagrama muy completo de todas las partículas del Modelo Estándar (la incluiré en la próxima entrega):http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/4c/Particle_chart.jpgEn cualquier caso, voy a repetir tantas veces las clasificaciones que os aseguro que al final se os va a quedar ;)

De: Antonio
2007-06-21 20:52:30

Hola, acabo de leer este artículo, que es muy ameno, y he visto que hay una pequeña confusión de nombres en el párrafo final. Los hadrones son la categoría general (partículas que interactúan fuertemente) y pueden ser de tres quarks (bariones, que son fermiones) o de q-antiq (mesones, que son bosones). Salvo eso, el articulo me parece muy correcto e interesante. Ya que lo piden, pon alguna tabla de mesones y bariones con sus quarks elementales (piones, kaones, lambdas, etc)
Un saludo.

De: Pedro
2007-06-21 22:02:50

¡Gracias, Antonio! La mitad de las veces en las que hay conceptos "a pares" los pongo al revés, y no importa cuanto lo relea.Respecto al diagrama, puedes ver las últimas entregas de la serie, que ya lo tienen - pero estoy incluyendo las partículas según van apareciendo en la serie.

De: Alejandro
2007-10-26 17:21:27

Estos artículos están interesantísimos, son sencillos y muy completos, muy buenos para legos como yo, pero releyendo este artículo he visto algo que no entiendo bien, mira:

“Como ya dijimos al hablar del protón, todas las partículas formadas por quarks se denominan bariones. Existen dos maneras conocidas de combinar quarks, es decir, dos tipos de bariones: o se tienen dos juntos, o se tienen tres juntos.”
“Estas partículas formadas por tres quarks, que siempre van a ser fermiones, se denominan hadrones.”

No se si este mal pero de acuerdos a tu otros artículos las partículas formadas por quarks son hadrones, como primera categoría, y las formadas por tres quarks son bariones, como subcategoria.


De: Pedro
2007-10-26 17:34:04

Juraría que ete error ya lo había corregido. Pero lo juraría muy muy seguro... qué cosa más rara, puedes ver el comentario anterior en el que me avisan de él y lo corrijo. En fin, no sé qué ha pasado, pero lo corrijo (creo que otra vez)...

¡Gracias, Alejandro!


De: BigfooTsp
2007-12-06 19:13:29

hacía falta un artículo así que explicara algunos conceptos. Interesante como siempre


De: xx32
2008-04-15 17:16:28

¿Dónde consigo el tiempo de vida de los quarks?


De: Pedro
2008-04-15 18:34:43

xx32,

No entiendo la pregunta... No existen quarks libres, sino formando partículas compuestas, como los protones. Cada una de esas partículas tiene una vida media determinada (aunque algunas son estables), pero los quarks individualmente no.


De: Fran
2008-05-21 16:24:22

Te felicito por el blog, por que consigues explicar el mundo de las partículas de una forma simple y que engancha.

Y una pregunta:

"Como el espín de los quarks es siempre 1/2 (dirigido hacia “arriba” o hacia “abajo”, o +1/2 y -1/2), entonces puedes entender que cualquier partícula con tres quarks va a ser un fermión, porque sumando y restando 1/2 tres veces puedes tener -3/2, -1/2, 1/2 o 3/2, pero nunca un número entero"

"Por otro lado, cualquier partícula formada por dos quarks va a tener un espín de -1, 0 o 1 (pues sumando o restando 1/2 dos veces, nunca puedes tener una fracción), es decir, va a ser un bosón"

No entiendo muy bien esto, no se muy bien que es el espín pero por que si obtengo un entero al sumar los espín de los diferentes quartz que forma la partícula es un bosón y si obtengo una fracción es un fermión


De: Pedro
2008-05-22 06:49:29

Fran,

El espín de una partícula es precisamente lo que le da su carácter de bosón o fermión:

http://es.wikipedia.org/wiki/Spin

http://es.wikipedia.org/wiki/Fermi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3n


De: Fran
2008-05-22 16:18:28

Muchas gracias por la respuesta, todo aclarado jej y una pregunta si me permites.

¿La fuerza nuclear débil es aquella mediante la cual por ejemplo los neutrones libres se desintegran pasado un periodo de tiempo y esa fuerza es la responsable de que estos se desintegren o es la fuerza liberada en dicha desintegración?

Un saludo


De: xx32
2008-07-21 21:36:02

Supongamos que existe el barion x, este tiene un quark up, un down y un charm, si se desintegra significa que el componente mas inestable se "destruyo", y sabiendo el tiempo de vida de x, no se sabría el tiempo del quark charm


De: Cristhian
2008-08-03 20:29:01

¿Se podría hacer un artículo del preón (la supuesta subestructura de los quarks)?


De: JOAQUIN ABELLAN
2008-09-08 00:08:45

¿Podrias aclararme la diferencia entre un estado cuantico y un estado clasico de una particula?.
Gracias.


De: Pedro
2008-09-08 06:16:26

@ Joaquín,

No en pocas palabras, pero puedes empezar por http://eltamiz.com/2007/09/04/cuantica-sin-formulas-preludio/ :)


De: Raziel
2009-01-27 05:02:50

Bueno, lei el comentario acerca del tiempo de vida de los quarks y la respuesta fue que no hay quarks libres, eso lo entiendo bien.

Ahora recuerdo que en el libro historia del tiempo viene una foto de de un choque de un proton y un antiproton a altas energias realizado en el CERN, y se lograron fotografiar unos quarks libres.

Mi pregunta es, que pasa con ellos???

Gracias de antemano.


De: Pedro
2009-01-27 07:43:24

Raziel,

Se desintegran en partículas más estables en muy, muy poco tiempo.


De: eduardo
2009-03-30 00:42:46

quien lo descubrio el quarks


De: Felipe
2009-05-09 17:08:16

Hola muy buen blog pero me queda una duda con respecto a una idea descrita "... el quark “top”, tiene una vida media antes de desintegrarse en otras partículas de unos 10-25 segundos...". Mi duda es : si el quark es una partícula elemental ¿en qué otras partículas podría desintegrarse?


De: Pedro
2009-05-09 21:12:40

Felipe, cuando una partícula se desintegra en otras, eso no significa que estuviera hecho de ellas: unas pueden transformarse en otras. Por ejemplo, un fotón puede dar lugar a un electrón y un positrón, pero no está compuesto originalmente por un positrón y un electrón. Un quark puede desintegrarse en otros aunque no esté compuesto de nada más simple.


De: mario
2009-11-02 13:31:27

deseo saber el nombre de los cientificos que formaban parte del descubrimiento del "quark top"


De: Pedro
2009-11-02 16:40:43

mario, ¿el descubrimiento, o la hipótesis de su existencia? Porque en el descubrimiento experimental han tomado parte cientos de científicos. Quienes lo postularon fueron Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa, y recibieron el Nobel de Física de 2008 por ello.


De: Mazinger
2009-11-03 10:52:24

@Felipe, Pedro.

Me entrometo por si puedo contribuir a aclarar un poco más las cosas a Felipe. La transformación de una partícula en otras, como bien dice Pedro, no implica que esté formada por ellas.

Es consecuencia, creo, de la ley de conservación de la energía y de la de transformación de masa en energía de Einstein (E=mc2). Ignoro los motivos por los que una partícula se desintegra en otras, pero hacerlo no viola ningún principio físico si la suma de la energía y masa de las partículas resultantes es igual a la energía total (entiéndase masa+energía) de la original.

Seguro que lo he liado todo.


De: LHC, a las tres de la madrugada | El Cedazo
2010-01-28 15:54:43

[...] sencilla: sólo se trata de hacer chocar dos haces de hadrones –partículas compuestas de quarks–, dirigidos a través de un tipo de aceleradores de partículas secundarios5 y varios imanes muy [...]


De: Lenders
2010-06-10 13:03:16

Acabo de descubrir tus artículos y son justo lo que estaba buscando pues soy un gran aficionado a estos temas y espero con el tiempo entenderlo aunque sea un poco, seguro que tus artículos me ayudarán, gracias por tu trabajo desinteresado que nos ilustra a todos, un saludo.


De: josell
2010-07-24 00:09:36

Ya fue observado un quark por un colisionador de hadrones, no bromeo:

http://francisthemulenews.wordpress.com/2010/07/22/observado-el-primer-quark-top-en-europa-en-el-experimento-atlas-del-lhc-en-el-cern/


De: fireduende
2010-10-18 17:20:46

Hay algo que no entiendo.

Si el spin de los quarks puede ser tanto +1/2 como -1/2, ¿por qué se recurre entonces a las propiedades de "color" refieriendo a la imposibilidad fermiónica de los dos quarks Up del protón?

¿Acaso no podría tener el protón un quark Up de spin 1/2, otro quark up de spin -1/2 y un quark down?

Supongo que las teorías del color son correctas, pero tengo un vacío lógico que agardecería que me resolvieses.

Muchas gracias de antemano :)


De: Pedro
2010-10-18 20:10:22

fireduende, la diferencia es que la carga es una propiedad inherente a la partícula, no cambia: carga positiva o negativa son cosas diferentes. Sin embargo, el espín es vectorial, y el signo realmente representa "hacia donde" se dirige, con lo que una misma partícula (por ejemplo, los electrones) pueden tener -1/2 o +1/2 y seguir siendo electrones, mientras que carga positiva no.


De: Sirio
2012-03-26 11:58:05

Buenos dias, ¿no creeis que seguiremos encontrando cada vez partícula mas pequeñas en la medida que nuestras técnicas de medida avancen? Creo que lo importante es entender como encajan esas estructura y ¿como hacen fluir la energía para estabilizarse?


De: Ignorante
2013-02-03 14:24:53

Acabo de descubrir esta página por casualidad y me ha enganchado.
Me encanta el modo tan desenfadado y ameno con el que explicas cosas tan relativamente complicadas.
Hay una cosa que me ha llamado la atención.En el "capítulo" dedicado al muón (ahora hablo de memoria) creo que haces una descripción del mismo como "un electrón muchísimo más pesado" (no sé cuantas veces más) .Bien,mi extrañeza,como lego que soy en la materia,es sobre el uso del concepto "peso",en lugar de "masa".
Lo único que se me ocurre es que sea una partícula sin masa,como el fotón,y que el "peso" resulte ser su energías cuántica.

Tengo otra comida de coco.
Queda claro que cada vez que una partícula,o subpartícula atómica se descompone en otras,se liberan enormes cantidades de energía.
A la inversa,si tratáramos de "componer" partículas a partir de subpartículas,habría que aportar esas mismas cantidades de energía.
Bien,me salgo del tema del artículo,aparentemente,porque la física cuántica parece estar dirigida,al menos por algunos (o todos) los investigadores,a entender el origen del universo.
Según la teoría del Big Bang todo pudo comenzar por la desintegración de una "pequeña" cantidad de materia superconcentrada,que liberó nisesabrámuchoscientosmilmillonesd de energía medida con las unidades que se quieran (si algún dia eso se puede medir).
vale,pues ya tenemos lo que pasó en el momento 0+0,000000000000000000000000000000000000001 seg. o lo que sea.
Para m,el problema sigue siendo el mismo.¿Y cómo se llegó al momento -0,0000000000000000000000001?.De dónde salió tanta energía para poder formar esa materia tan super concentrada?.

La pregunta,lógicamente,no va dirigida a ti.
En realidad,es un halago para los científicos que tenazmente investigan cada vez más,sobre cada vez menos.
Lástima que les puede hacer llegar a saber casi todo de casi nada.
Como verás,mi nick es mi verdadero DNI.


De: Pedro
2013-02-03 14:31:55

Donde digo "pesado" realmente quiero decir "masivo": es una manera de hablar. Tiene más masa que el electrón, luego en cualquier campo gravitatorio común tendrá más peso. A veces uso "masivo", especialmente al hablar de cuerpos celestes, pero no es tan accesible como "pesado". Siento que haya creado confusión :)


De: Battosay
2013-03-22 14:36:13

Releyendo esta entrada me ha surgido una duda. El color se descubrió debido a que en los protones había dos quarks up con el mismo espín y carga. Entonces, surgió el color para poder diferenciarlos. Entiendo entonces que el color no es un propieda intrínseca de la partícula, como lo son el espín y la carga. Es decir, tenemos quarks up de cada uno de los colores. ¿Lo he entendido bien? Es que se me hace un poco raro que la partícula pueda variar esta propiedad, quizá influido por el hecho de que la carga eléctrica es la misma en las partículas y por analogía pienso que el color debe ser igual.

Otra duda, en algún artículo (ahora mismo no lo tengo claro) has hablado de la extrañeza como una propiedad cuántica. Imagino que está asociado al quark extraño, así que hago la pregunta aquí. Entonces, aunque un poco a lo bestia, ¿podríamos decir que estos quarks tienen extrañeza 1 y el resto de partículas 0? ¿O puede haber otra partícula que tenga extrañeza? Y ya puestos, ¿el resto de los quarks tienen otra propiedad asociada, como "arribidad, abajidad, encanto, cimidad y fondidad"? Igual me estoy columpiando con la analogía, pero he oído hablar de estrellas extrañas (constituidas por materia de quarks extraños), pero nunca de estrellas encantadoras (qué nombre más mono).


De: Paty
2014-01-08 17:15

Hola soy estudiante de ingenieria de materiales y estoy haciendo un trabajo sobre particulas exoticas para fisica cuantica. Me ha llamado la atencion tu blog y quiero añadir algunas de las cosas que has incluido, pero antes me gustaria cerciorarme de que es todo fiable, sin animo de ofender

De: Pedro
2014-01-08 17:33

Patricia, no ofendes, y haces bien en no fiarte de nada sin más. Mi consejo es que busques información en más sitios para contrastar. Lo más que puedo decirte es que soy tan riguroso como puedo, pero ¿por qué ibas a fiarte? Comprueba en más lugares.

De: Macluskey
2014-01-08 19:48

¿Os habéis fijado?

Lo normal sería decir algo como: "Por supuesto que tengo razón, hasta ahí podíamos llegar"... ¿no?

Pues Pedro no. Vaya suerte tenemos, chicos.

Eres mi héroe!!!

De: Gonzalo
2014-08-19 05:42

[...] tiene una vida media antes de desintegrarse en otras partículas de unos 10-25 segundos.

¿Cuando pusiste eso quisiste decir 10E-25?

Soy estudiante de Ingeniería de sistemas, pero esto me encanta, no sé si pasarme a física o que.

De: Pedro
2014-08-19 18:01

Gracias, Gonzalo, faltaba el formato de superíndice, creo que ya lo he corregido.

De: César
2015-02-18 15:19

Hola,

al final de esta entrada se especifica:

"De modo que los hadrones (es decir, las partículas compuestas por quarks) pueden ser bariones (formadas por tres quarks y por lo tanto fermiones, como los protones y los neutrones) ...".

y en la entrada referida al electrón se puede leer:

"En segundo lugar, un electrón es un fermión.".

Quizás porque estoy interpretando erróneamente lo de "formadas por tres quarks y por lo tanto fermiones", me surge la siguiente duda, si el electrón es una partícula elemental, y por tanto no está compuesta de partículas más simples, ¿cómo es que los fermiones están formados por tres quarks?.

Gracias, un saludo.

De: Alejandro Coria
2015-02-18 21:09

César, la división entre fermiones y bosones es con respecto al espín de la partícula (espín semi-entero para los fermiones y entero para los bosones). Entre los fermiones fundamentales se encuentran dos tipos de partículas, los quarks y los leptones (entre los que se encuentra el electrón).

Hay que tener en cuenta que aparte de los fermiones y bosones fundamentales, existen otros fermiones y bosones que son los que están compuestos por varias partículas. Incluso un numero par de fermiones se pueden comportar como bosones, como el núcleo de carbono-12 (porque la suma de un número par de semi-enteros da un entero).

De: romano
2015-02-18 22:55

alejandro : y por simple curiosidad. que podrian hacer de diferente , novedoso o extraordinario nucleos de carbono 12 aislados en su estado bosonico que no hagan otros comunes y corrientes ? .... me mata la curiosidad

De: brolok
2015-02-18 23:07

como es posible que dos quark up o dos down esten juntos confinados en un hadron si deberian repelerse? .-principio de exclusion de pauli- ( dos fermiones no pueden ocupar el mismo estado cuántico al mismo tiempo). los quarks son fermiones

De: Roger Balsach
2015-02-19 15:28

borolok, muy fácil, simplemente porque no tienen el mismo estado cuántico, si vuelver a leer el artículo verás que habla justamente de esto. Y que un quark se diferencia de los otros dos por el color.

Roger ;)

De: Alejandro Coria
2015-02-19 17:39

romano, un comportamiento que diferencia los bosones de los fermiones es que los primeros no cumplen el principio de exclusión de Pauli. Básicamente dos bosones idénticos pueden compartir el mismo estado cuántico. En el caso de los núcleos que son bosones, normalmente existen otras fuerzas que igual limitan los diferentes estados cuánticos, pero ciertas veces se ven características exóticas. Por ejemplo, en el caso del Helio-4 que a muy bajas temperaturas se vuelve un superfluido. Este comportamiento ahora se sabe que se debe a que su núcleo es un bosón. Ese tipo de partículas pueden estar en un estado de materia llamado Condensado de Bose-Einstein.

brolok, en el caso de los quarks, no solo hay que tener en cuenta su tipo, sino también la carga de color. Por ejemplo, en el caso de un protón, aunque tenga dos quarks up, tienen diferente carga de color y por lo tanto no están en el mismo estado cuántico.

De: brolok
2015-02-20 02:23

alejandro: muchas gracias y muy gentil de tu parte . en realidad solo tenia considerados cuatro estados cuanticos(principal , azimutal , magnetico y spin) no sabia que existia el color , me imagino que este es exclusivo de los hadrones y que por lo tanto por ejemplo dos quark up al ser de diferente color pueden coexistir confinados en el hadron respectivo sin problema . como consulta los cuatro estados anteriormente descritos tambien se encuentran en los quark o son exclusivos de los leptones? o existen muchos estados cuanticos mas ...me he perdido de mucho parece jajaja

De: Alejandro Coria
2015-02-20 17:32

brolok, los cuatro números cuánticos que mencionas son los necesarios para describir a un electrón. La cantidad de números cuánticos requeridos para representar un sistema depende de cada sistema.

De: Manuel
2016-01-24 21:04

Releyendo veo la duda de batosay en 2010 y la respuesta de Pedro de que el signo del espin no cambia el estado cuántico del quark. Pero entiendo que En el caso de electrones , el signo de su Espín si los hace diferentes y permite entonces que ocupen el mismo nivel energético sin incumplir el principio de exclusión. No entiendo además que es el signo del pin en el sentido de con que sistema de referencia se toma la dirección (me queda claro al hablar de la componente z del espin en presencia de un campo magnético pero no lo entiendo en el caso de Espín intrínseco sin campo). Alguien me puede ilustrar en espera del maestro?? Saludos

Escribe un comentario

Todos los comentarios deben ser aprobados por un moderador antes de ser publicados. Si quieres puedes usar markdown. Todos los campos son opcionales excepto el cuerpo del comentario, claro:

Nombre:
E-mail: (privado, para que aparezca tu gravatar)
Sitio web:

« Imágenes astronómicas - M81 Miden por primera vez la velocidad angular de un agujero negro supermasivo »