Partículas Subatómica
Partículas Subatómica
Una partícula subatómica es una partícula más
pequeña que el átomo. Puede ser una partícula
elemental o una compuesta, a su vez, por otras
partículas subatómicas, como son los quarks, que
componen los protones y neutrones. No obstante,
existen otras partículas subatómicas, tanto compuestas
como elementales, que no son parte del átomo, como es
el caso de los neutrinos y bosones.
La física de partículas y la física nuclear se ocupan del
estudio de estas partículas, sus interacciones y de la
materia que las forma y que no se agrega en los átomos.
La mayoría de las partículas elementales que se han
descubierto y estudiado no pueden encontrarse en
condiciones normales en la Tierra, generalmente
porque son inestables (se descomponen en partículas ya
conocidas), o bien, son difíciles de producir de todas
maneras. Estas partículas, tanto estables como inestables, se producen al azar por la acción de los rayos cósmicos al
chocar con átomos de la atmósfera, y en los procesos que se dan en los aceleradores de partículas, los cuales imitan
un proceso similar al primero, pero en condiciones controladas. De estas maneras, se han descubierto docenas de
partículas subatómicas, y se teorizan cientos de otras más. Ejemplos de partículas teóricas son el gravitón y el bosón
de Higgs; sin embargo, éstas y muchas otras no han sido observadas en aceleradores de partículas modernos, ni en
condiciones naturales en la atmósfera (por la acción de rayos cósmicos).
Como partículas subatómicas, se clasifican también las partículas virtuales, que son partículas que representan un
paso intermedio en la desintegración de una partícula inestable, y por tanto, duran muy poco tiempo.
Materias de estudio
El estudio de estas partículas subatómicas, de su estructura y de sus interacciones, incluye materias como la
mecánica cuántica y la física de partículas. A veces, debido a que gran parte de las partículas que pueden tratarse
como partículas subatómicas solo existen durante períodos de tiempo muy cortos y en condiciones muy extremas
como los rayos cósmicos o los aceleradores de partículas, suele llamarse a esta disciplina física de altas energías.
Por su parte el tratamiento que la teoría cuántica de campos (TCC) hace de las partículas difiere de la mecánica
cuántica en un punto importante. En TCC las partículas no son entidades básicas, sino que sólo existen campos y
posibles estados del espacio-tiempo (el que sean perceptibles un cierto número de partículas es una propiedad del
estado cuántico del espacio tiempo). Así un campo es tratado como un observable asociado a una región del
espacio-tiempo, a su vez, a partir del observable de campo se puede definir un operador número que se interpreta como el número de partículas observables en el estado cuántico. Puesto que los autovalores del operador número son
números enteros y las magnitudes extensivas son expresables en términos de este operador, razón por la cual los
autovalores de ese operador se pueden interpretar como el número de partículas.
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