mayo 19, 2024

Cuatro fuerzas que rigen el universo

Interacción débil

Es posible que haya visto algunos titulares esta semana sobre el descubrimiento de una quinta fuerza fundamental de la naturaleza. Tal vez incluso haya leído un poco sobre ella, pero luego probablemente haya dejado de leer, porque… física de partículas, cuantos, bosones, portadores de fuerza…

¿El electromagnetismo? Bueno, eso es simple, es electricidad y magnetismo mezclados. Sí, pero eso no explica realmente cómo funciona. La fuerza electromagnética explica cómo las cosas con carga eléctrica (positiva o negativa) interactúan entre sí. Una de las grandes conclusiones es que una carga magnética puede crear una carga eléctrica, y viceversa. Estas interacciones son las responsables de la generación de energía eléctrica, que es algo muy importante. El electromagnetismo y la forma en que empuja y atrae los objetos son los responsables de la energía en cosas como las baterías y los imanes, pero también incluye la luz, que no es más que ondas de radiación electromagnética.

Las otras dos son la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte, y aunque ambas son más fuertes que la gravedad, sólo actúan en los espacios diminutos entre los átomos, y en los espacios aún más pequeños donde la física cuántica empieza a hacer que todo sea realmente extraño.

Cuál de las cuatro fuerzas fundamentales interviene en el enlace químico

Las teorías y descubrimientos de miles de físicos desde la década de 1930 han dado lugar a una notable comprensión de la estructura fundamental de la materia: se ha descubierto que todo en el universo está hecho de unos pocos bloques de construcción básicos llamados partículas fundamentales, gobernados por cuatro fuerzas fundamentales. El Modelo Estándar de la Física de Partículas es la mejor forma de entender cómo se relacionan estas partículas y tres de las fuerzas. Desarrollado a principios de la década de 1970, ha explicado con éxito casi todos los resultados experimentales y ha predicho con precisión una gran variedad de fenómenos. Con el tiempo y a través de muchos experimentos, el Modelo Estándar se ha establecido como una teoría física bien probada.

Toda la materia que nos rodea está formada por partículas elementales, los componentes básicos de la materia. Estas partículas se presentan en dos tipos básicos llamados quarks y leptones. Cada grupo está formado por seis partículas, que se relacionan por pares o «generaciones». Las partículas más ligeras y estables constituyen la primera generación, mientras que las más pesadas y menos estables pertenecen a la segunda y tercera. Toda la materia estable del universo está formada por partículas que pertenecen a la primera generación; cualquier partícula más pesada decae rápidamente en otras más estables. Los seis quarks están emparejados en tres generaciones: el «quark up» y el «quark down» forman la primera generación, seguidos por el «quark charm» y el «quark extraño», y luego el «quark top» y el «quark bottom (o belleza)». Los quarks también se presentan en tres «colores» diferentes y sólo se mezclan para formar objetos incoloros. Los seis leptones están dispuestos de forma similar en tres generaciones: el «electrón» y el «neutrino del electrón», el «muón» y el «neutrino del muón», y el «tau» y el «neutrino tau». El electrón, el muón y el tau tienen una carga eléctrica y una masa considerable, mientras que los neutrinos son eléctricamente neutros y tienen muy poca masa.

Qué son las fuerzas de la naturaleza

Las partículas de la materia son sólo una parte de la receta de todo lo que los alumnos ven a su alrededor. Las partículas de la materia deben interactuar; de lo contrario, el universo no sería más que una gran colección de quarks y leptones. Las partículas, que sufren una serie de

proporciona un catálogo detallado de muchas de las partículas que componen el universo. (El Modelo Estándar no incluye la gravedad.) Se han detectado todas las partículas predichas por el modelo, excepto el bosón de Higgs, la teórica partícula portadora de fuerza asociada al campo de Higgs, que se cree que es lo que da masa a las partículas. Sin embargo, el Modelo Estándar no responde actualmente a ciertas preguntas:

(un proceso conocido como desintegración beta). La fuerza fuerte une a los quarks en protones y neutrones (la fuerza fuerte residual mantiene unidos a los protones y neutrones en el núcleo). La gravedad rige el movimiento de una manzana que cae del árbol. Los alumnos están hechos de materia, que se organiza en células. Las células, a su vez, están formadas por moléculas, que se componen de átomos. Los átomos se mantienen unidos por el electromagnetismo (la fuerza electromagnética residual también une a los átomos en moléculas). En un nivel más subatómico, los estudiantes se mantienen unidos por la fuerza fuerte que une a los quarks en protones y neutrones y mantiene a los protones y neutrones juntos en el núcleo de un átomo.

Electromagnetismo

Las teorías y descubrimientos de miles de físicos desde la década de 1930 han dado lugar a una notable comprensión de la estructura fundamental de la materia: se ha descubierto que todo en el universo está hecho de unos pocos bloques básicos llamados partículas fundamentales, gobernados por cuatro fuerzas fundamentales. El Modelo Estándar de la Física de Partículas es la mejor forma de entender cómo se relacionan estas partículas y tres de las fuerzas. Desarrollado a principios de la década de 1970, ha explicado con éxito casi todos los resultados experimentales y ha predicho con precisión una gran variedad de fenómenos. Con el tiempo y a través de muchos experimentos, el Modelo Estándar se ha establecido como una teoría física bien probada.

Toda la materia que nos rodea está formada por partículas elementales, los componentes básicos de la materia. Estas partículas se presentan en dos tipos básicos llamados quarks y leptones. Cada grupo está formado por seis partículas, que se relacionan por pares o «generaciones». Las partículas más ligeras y estables constituyen la primera generación, mientras que las más pesadas y menos estables pertenecen a la segunda y tercera. Toda la materia estable del universo está formada por partículas que pertenecen a la primera generación; cualquier partícula más pesada decae rápidamente en otras más estables. Los seis quarks están emparejados en tres generaciones: el «quark up» y el «quark down» forman la primera generación, seguidos por el «quark charm» y el «quark extraño», y luego el «quark top» y el «quark bottom (o belleza)». Los quarks también se presentan en tres «colores» diferentes y sólo se mezclan para formar objetos incoloros. Los seis leptones están dispuestos de forma similar en tres generaciones: el «electrón» y el «neutrino del electrón», el «muón» y el «neutrino del muón», y el «tau» y el «neutrino tau». El electrón, el muón y el tau tienen una carga eléctrica y una masa considerable, mientras que los neutrinos son eléctricamente neutros y tienen muy poca masa.