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Un efecto del vacío revela nuevas partículas elementales

Físicos italianos han demostrado que el espacio vacío es capaz de producir una rotación muy pequeña del plano de polarización de la luz si un intenso campo magnético está presente. Esto podría ser consecuencia de la presencia de nuevas partículas subatómicas aún por descubrir y que además podrían constituir la famosa materia oscura. Este proceso cambia las propiedades físicas del espacio vacío. En este caso un campo magnético intenso puede cambiar el índice de refracción del vacío y hacer que el plano de polarización de la luz que lo cruce gire. El plano de polarización del haz cambia un poco en el metro de distancia que recorre. Basándose en las 44.000 medidas realizadas el haz surge con una variación del ángulo de polarización de 3.9±0.5×10^-12 radianes.

La explicación es que el haz láser interactúa con partículas todavía inobservadas cuando cruza el vacío. Las partículas serían del estilo de unas partículas propuestas teóricamente denominadas axiones y que de momento no se han descubierto directamente. Los resultados de este experimento acotan las propiedades de estas hipotéticas partículas.

Este efecto se podría confirmar también en los objetos astronómicos muy masivos con campos magnéticos muy intensos.

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Físicos de Fermilab descubren barión de “triple bola”

La partícula de tres quarks contiene un quark de cada familia

Físicos del experimento DZero en el Laboratorio Acelerador Nacional Fermi del Departamento de Energía han descubierto una nueva partículas pesada, el barión ?_b con una masa de 5,774 ± 0,019 GeV/c², aproximadamente seis veces la masa del protón. El recientemente descubierto barión eléctricamente cargado ?_b, también conocido como “cascada b”, está hecho de un quark down, uno strange y otro bottom. Es la primera vez que se observa un barión formado por las tres familias de la materia. Este descubrimiento y las medidas de su masa proporcionan una nueva comprensión de cómo actúa la fuerza nuclear fuerte sobre los quarks, los ladrillos básicos de la materia.

“Conocer la masa del barión cascada b da a los científicos la información que necesitaban para desarrollar modelos precisos de cómo los quarks individuales se unen dentro de partículas más grandes tales como protones y neutrones”. El cascada b se produce por la colisión de un protón-antiprotón de alta energía en el Tevatrón del Fermilab. Los bariones más familiares son el protón y el neutrón de los núcleos atómicos, que constan de quarks up y down.

El Modelo Estándar resume de forma los componentes fundamentales de la materia, el cual se adentra en tres familias distintas de quarks y sus partículas hermanas los leptones. La primera familia contiene los quarks up y down. Los quarks más pesados charm y los strange forman la segunda familia, mientras que los top y bottom, los más pesados, la tercera.

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SE DESCUBREN OCHENTA Y TRES NUEVAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

Organización Europea para la Investigación Nuclear anunciará el descubrimiento de por lo menos ochenta y tres nuevas partículas subatómicas Estos tres subtipos de partículas son entre unas novecientas mil y doscientas ochenta y nueve millones de veces más pequeñas que un quark y habrían sido observadas casualmente en 2003 aunque en aquel momento se creyó que se trataba de interferencias, ya que estas partículas ni siquiera eran conocidas a nivel teórico. No tienen nombres todavía aunque se especula con jibones, manolas y fléxodos según sus principales características.

los seguidores de la teoría la ciencia que defiende la infinitud de la materia se seguirán descubriendo partículas a medida en tanto en cuanto la ciencia y la técnica aumenten su nivel de sofisticación. se han manifestado varios físicos teóricos que opinan que esto representa el principio del fin del descubrimiento de las verdaderas partículas elementales y esgrimen que con este hallazgo se explicaría al menos el 62% de la llamada materia oscura, materia que representa recordemos el 27% de la masa total estimada del universo, entendiendo éste también como finito, claro. De todos modos la masa total del universo no es nada ante la llamada energía oscura que representa el 73% del total del Universo y sobre la que apenas existen hipótesis parciales plausibles.

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Hallan nuevas partículas en la atmósfera gracias a un incendio

El investigador José Luis Díaz descubrió un nuevo tipo de partículas atmosféricas cuando trataba de estudiar el impacto que un incendio forestal en la Sierra de Almijara (Málaga) producía sobre los suelos del entorno. Al muestrear las cenizas producidas por el fuego observó que junto a ellas había algo más, algo nuevo y que no eran resultado del incendio.
Éstas han recibido el nombre de Iberulitos, por haberse encontrado en el Sur de la Península Ibérica, y consisten en esferas microscópicas que unen diversos restos orgánicos y minerales. Están dotadas de un vórtice en su superficie, que se debe a la estrecha conexión entre los aerosoles y el vapor de agua para formar gotas de lluvia.

Armadura de sulfato

Estas partículas están cubiertas con una capa de sulfatos que protege el interior. Esta corteza es la parte más reactiva del Iberulito, porque en ella se producen gran cantidad de reacciones químicas en su proceso de formación y en su contacto con otros componentes atmosféricos del entorno.
Los Iberulitos se forman en la troposfera en momentos en que la actividad de vientos que provienen del Sáhara y otras regiones de África Central es más acusada. Las altas temperaturas de estas regiones en verano producen el ascenso de los aerosoles a las partes altas de la troposfera, y los vientos los trasladan a nuestras latitudes.
De momento sólo se han encontrado en regiones próximas al Sahara, pero es probable que estas partículas se den también en otras regiones desérticas. Se dice que podrían utilizarse como indicadores de climas áridos en épocas pasadas, aunque todavía no hay registros sobre ellos. Tampoco parece que la actividad humana participe en su proceso de formación, y por ello se podrían considerar como una reacción natural a climas cálidos extremos.
Los Iberulitos también presentan interés para las ciencias de la salud dado que tienen la posibilidad de trasladar agentes patógenos a grandes distancias. El especialista señala que en algunas de las esferas microscópicas analizadas han hallado algunos tipos de virus. Dada la facilidad de estas partículas para volar desde el centro de África hasta el Sur de España, esto podría suponer el traslado de enfermedades africanas.
De momento se va a centrarse en investigar si estas partículas se producen también en otras regiones de climas áridos, y en hallar restos fósiles que encierren información sobre las temperaturas y los organismos del pasado.

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Descubiertas 2 nuevas partículas subatómicas

Un equipo del Instituto de Física de Cantabria descubrió 2 nuevas y exóticas partículas emparentadas con los protones y los neutrones. El hallazgo fue debido a observaciones realizadas con el colisionador Teatron en el Fermilab, el acelerador de partículas más potente del mundo, que es capaz de reproducir las condiciones presentes durante la creación del universo.
Existen 6 tipos diferentes de quarks: arriba, abajo, extraño, encanto, bottom y top. Los protones contienen dos quarks arriba y un quark abajo, mientras que los neutrones tienen dos abajo y un arriba. El equipo ha detectado la presencia de 2 nuevos tipos de bariones (familia de partículas compuestas por 3 quarks, a la que pertenecen también los protones y neutrones), que han sido bautizados con el nombre Sigma-sub-b(Ωb). Contienen un quark bottom, osea que tienen la estructura: arriba, arriba y bottom; y abajo, abajo y bottom, por lo que son mucho más pesados que los arriba y abajo (tienen más de seis veces la masa de un protón), sustituye al abajo en el protón y al arriba en el neutrón, tienen una vida extremadamente breve, ya que desaparecen en un ínfimo instante.
En los experimentos se identificaron 103 partículas u-u-b, o sigma sub b con carga positiva, y 134 d-d-b, o sigma sub b con carga negativa. Para esto fueron necesarios cientos de miles de millones de colisiones entre protones y antiprotones a lo largo de 5 años.

Según la presentación del físico Petar Maksimovic, de la Universidad Johns Hopkins, que los dos tipos de partículas sigma sub b presentan dos combinaciones de spin: J=1/2 y J=3/2, lo que confirma la teoría de la existencia de un estado basal y un estado excitado.
La teoría de los quarks postula seis tipos diferentes de bariones con un quark bottom y spin J=3/2.

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Descubierta una nueva partícula

Y (4260) fue descubierta debido al experimento BaBar, una colaboración internacional que tiene su sede en Stanford (California), y que cuenta con una participación de físicos del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN), de Italia.
Y (4260) parece ser un estado "encantado" (charmónico), es decir una partícula hecha de la combinación de un quark "charm" (encanto) y de su antipartícula equivalente: un quark "anticharm".
Los físicos saben que para cada partícula, existe una antipartícula. Durante la década de los 50 se descubrió también que pueden formarse partículas de la combinación de una partícula fundamental y su antipartícula correspondiente. El primer caso fue el del positronio, hecho de la combinación de un electrón y un positrón. El primer "charmonio" se descubrió asimismo. Al pasar el tiempo, se concluyó que los charmonios son una familia real de partículas, similares, pero con masas diferentes. Nadie había podido observar el Y (4260) hasta ahora, no sólo porque hay una posibilidad muy pequeña de producirlo en los aceleradores usados hoy en día por los físicos, sino también porque es sumamente inestable.
Las partículas compuestas, hechas de la combinación de una partícula fundamental y su antipartícula correspondiente, son de gran interés para la física. Los quarks y antiquarks se pueden mantener juntos debido a varios mecanismos: la interacción (o fuerza) llamada fuerte. La fuerza fuerte es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las otras tres son la fuerza electromagnética, la fuerza débil (responsable de los mecanismos de fusión termonuclear que ocurren dentro de las estrellas) y la fuerza gravitatoria.
El aspecto sorprendente de Y (4260) es el hecho de que algunas propiedades de su naturaleza parecen inusuales para un charmonio y se piensa que la partícula puede ser algo mucho más complejo: un tipo de molécula hecha de partículas llamadas mesones D, o un estado hecho de cuatro quarks.

Acelerador de particulas

Aceleradores de partículas:
Son dispositivos empleados para acelerar partículas elementales e iones hasta altas energías, utilizan campos electromagnéticos para acelerar las partículas cargadas eléctricamente hasta alcanzar velocidades (y por tanto energías) muy altas, pudiendo ser cercanas a la de la luz. Son los instrumentos de mayor tamaño y más costosos utilizados en física. Todos tienen los mismos componentes básicos: una fuente de partículas elementales o iones, un tubo donde existe un vacío parcial en el que las partículas pueden desplazarse libremente y un sistema para aumentar la velocidad de las partículas. Las partículas cargadas se aceleran mediante un campo electrostático.

Son capaces de contener estas partículas. Un acelerador puede ser desde un tubo de rayos catódicos ordinario, de los que forman parte de los televisores domésticos comunes o de los monitores de los ordenadores, hasta grandes instrumentos que permiten explorar el mundo de lo infinitamente pequeño, en búsqueda de los elementos fundamentales de la materia.

Por ejemplo, situando electrodos con una gran diferencia de potencial en los extremos de un tubo en el que se había hecho el vacío, los científicos británicos John D. Cockcroft y Ernest Walton consiguieron acelerar protones hasta 250.000 electronvoltios (eV). Otro acelerador electrostático es el acelerador Van de Graaff, desarrollado a principios de la década de 1930 por el físico estadounidense Robert Jemison van de Graaff.

Este acelerador emplea el mismo principio que el generador de Van de Graaff, y establece un potencial entre dos electrodos transportando cargas mediante una cinta móvil. Los aceleradores Van de Graaff modernos aceleran partículas hasta energías de 15 MeV (un megaelectronvoltio, o MeV, equivale a un millón de eV).
Existen dos tipos básicos de aceleradores: por un lado los lineales y por otro los circulares.

Algunos de los lugares donde se encuentran este tipo de aparatos son en:

*Salazar, México.

*Ginebra, Suiza.

*Nueva York, E.U.A.

*Shangai, China.

*Dubna, Rusia.

*Concejo Europeo de la Investigación Nuclear.

*Centro Lineal del Acelerador de Stanford.

*Oak Ridget National Laboratory.

*Fermilab.

*Universidad de Corneli.

*Frascate, Italia.

*CERN.

*Brookhaven National Laboratory.

aceleradores de partículas y sus tipos

Existen varios tipos de aceleradores de partícula pero las más básicas son dos: por un lado los lineales y por otro los circulares. A continuación les daré una información de como se utilizan los aceleradores lineales y los circulares y cuáles son los otros tipos de aceleradores y su definición:
ACELERADORES LINEALES
Los aceleradores lineales de altas energías utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno. Cuando las partículas se aproximan a una placa se aceleran hacia ella al aplicar una polaridad opuesta a la suya.
ACELERADORES DE ALTA ENERGÍA
Los aceleradores lineales de altas energías utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno a medida que las faggotas se acercan a la velocidad de la luz, la velocidad de inversión de los campos eléctricos se hace tan alta que deben operar a frecuencias de microondas,
ACELERADORES DE CORRIENTE CONTINUA
Capaces de acelerar a las partículas hasta velocidades suficientemente altas como para causar reacciones nucleares son los generadores Cockcroft-Walton o los multiplicadores de potencial, que convierten una corriente alterna a continua de alto voltaje, o bien generadores Van de Graaf que utilizan electricidad estática transportada mediante cintas.
ACELERADORES CIRCULARES
Estos tipos de aceleradores poseen una ventaja añadida a los aceleradores lineales al usar campos magnéticos en combinación con los eléctricos, pudiendo conseguir aceleraciones mayores en espacios más reducidos.
CICLOTRÓN
El primer ciclotrón fue desarrollado por Ernest Orlando Lawrence en 1929 en la Universidad de California. En ellos las partículas se inyectan en el centro de dos pares de imanes en forma de "D".
SINCROTRÓN
Son capaces de conseguir mayores energías en las partículas aceleradas.
ACELERADORES DE MAYOR ENERGIA
Estos aceleradores se espera que sirvan para confirmar teorías como la Teoría de la gran unificación e incluso para la creación de agujeros negros que confirmarían la teoría de supercuerdas.

sigma sub

SIGMA SUB..!!

Este hallazgo ha sido realizado por un nutrido equipo de científicos de muchas partes del mundo que participan en el proyecto de colaboración CDF del laboratorio Fermilab.

Como los protones y los neutrones, las nuevas partículas están formadas por tres quarks, considerados los ladrillos básicos de la materia. Hay seis tipos diferentes de quarks: Up, Down, Strange, Charm, Bottom y Top (u, d, s, c, b, t). Los protones contienen dos quarks Up y uno Down (u-u-d), mientras que los neutrones tienen dos Down y uno Up (d-d-u).

La investigación efectuada por los científicos del proyecto CDF ha desvelado dos nuevas partículas de tres quarks entre los que figura el quark Bottom, que presentan las combinaciones de quarks u-u-b y d-d-b. La teoría de los quarks predice seis tipos diferentes de bariones con un quark Bottom.

Estas partículas, denominadas Sigma-sub-b, son como raras joyas que los investigadores encuentran excavando entre los datos. Así, pieza por pieza, los científicos están desarrollando un mejor cuadro de cómo se construye la materia a partir de los quarks, y profundizando en las fuerzas subatómicas que unen y separan a estos últimos. Este descubrimiento ayuda a completar la tabla periódica de los bariones.

El experimento del CDF identificó 103 partículas u-u-b, también conocidas como partículas Sigma-sub-b cargadas positivamente, y 134 partículas d-d-b, o partículas Sigma-sub-b cargadas negativamente. Para encontrar este número de partículas, los científicos tuvieron que estudiar más de 100 billones de colisiones de alta energía entre protones y antiprotones producidas por el Tevatrón.

PARTÍCULAS SIGMA SUB:

quarks y bariones

modelo de Rutherford

El modelo atómico de Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico Ernest Rutherford para explicar los resultados de su “experimento de la lámina de oro”, realizado en 1911.

Rutherford, basándose en los resultados obtenidos en sus experimentos de bombardeo de láminas delgadas de metales, estableció el llamado modelo atómico de Rutherford o modelo atómico nuclear.
El átomo está formado por dos partes: núcleo y corteza.
El núcleo es la parte central, de tamaño muy pequeño, donde se encuentra toda la carga positiva y, prácticamente, toda la masa del átomo. Esta carga positiva del núcleo, en la experiencia de la lámina de oro, es la responsable de la desviación de las partículas alfa (también con carga positiva).
La corteza es casi un espacio vacío, inmenso en relación con las dimensiones del núcleo. Eso explica que la mayor parte de las partículas alfa atraviesan la lámina de oro sin desviarse. Aquí se encuentran los electrones con masa muy pequeña y carga negativa. Como en un diminuto sistema solar, los electrones giran alrededor del núcleo, igual que los planetas alrededor del Sol. Los electrones están ligados al núcleo por la atracción eléctrica entre cargas de signo contrario.

Antineutrinos

En la física, cada partícula en la naturaleza tiene su pareja de anti-materia, como un mundo en espejo, los antineutrinos son las antipartículas de los neutrinos,que las partículas son neutras producidasen la desintegración beta nucleares,ellos interactúan con la materia de otros sólo a través de las fuerzas gravitatorias y débil, lo que los hace muy difíciles de detectar. Sin embargo, el número de antineutrinos emitido por los reactores nucleares es tan grande que un detector de escala cúbicos metros es suficiente para grabar por los cientos o miles por día.

Los experimentos de oscilación de neutrino muestran que los antineutrinos poseen masa, pero por la desintegración beta se comprueba que ésta es muy pequeña.
La confirmación de las hipótesis de Pauli se produjo a mediados de la década del 50, con el descubrimiento experimental del antineutrino. El decaimiento beta crea un leptón, el electrón, que tiene un número leptón +1. Si esto sucede en aislamiento, violaría la conservación del número leptón, de modo que el núcleo tiene también que emitir una partícula de número leptón-1, un antileptón, y éste es un antineutrino. Debido a antineutrinos y los neutrinos son partículas neutras, es posible que en realidad sean la misma partícula. Las partículas que tienen esta propiedad se conoce como partículas de Majorana. Si los neutrinos son partículas de hecho Majorana entonces el neutrinoless doble proceso de decaimiento beta es permitido. Varios experimentos se han propuesto para la búsqueda de este proceso.
Los investigadores de todo el mundo han comenzado a investigar la posibilidad de utilizar antineutrinos de control del reactor en el contexto de la no proliferación.
Los antineutrinos se detectó por primera vez como resultado de su interacción con los núcleos de cadmio en un gran tanque de agua. Esta fue instalada al lado de un reactor nuclear como una fuente controlable de los antineutrinos.

Composición: Partículas elementales

Comportamiento estadístico: Fermiones

Familia: Leptones.

Masa: <2.5>

Interacción: La fuerza débil y la gravedad.

Símbolo (s): e ν, ν μ, ν τ

Antipartícula: Neutrino

La teoría de: Wolfgang Ernst Pauli

Descubierto: 1956

Tipos: El antineutrino electrónico , el antineutrino muónico y el antineutrino tauónico

La carga eléctrica: 0

Carga de color: 0

Spin : 1/2

Número leptónico: -1

Antihelio

Es una de las fuentes de meteoroides que conforma el complejo eclíptico de meteoroides esporádicos. Puede decirse de otra forma que es el punto más brillante de un halo.

Un ejemplo en donde se puede encontrar es el arcoiris. En raras ocasiones se ve una mancha brillante y blanca dentro del Círculo Parehélico y opuesta al Sol. Esto es producto de la combinación del círculo Parahélico y del arco Antihélico en un punto común. A este fenómeno se le denomina antihelio.

Datos generales:

• Nombre: Antihelio
• Número de lluvia UAI: -
• Acrónimo IMO: ANT
• Intervalo de actividad: 28 Nov - 24 Sep
• Fecha del máximo en 2010: -
• Velocidad geocéntrica: 25 km/s
• Índice poblacional: 3,0

Nota: El índice poblacional indica la distribución de brillo de los meteoritos de la lluvia; los índices inferiores a 2,5 indican una abundancia de meteoros brillantes por encima de lo habitual, mientras que valores por encima de 3,0 suponen un mayor predominio de meteoros débiles.

POSITRÓN

Positrón

El positrón o antielectrón es la antipartícula correspondiente al electrón, por lo que posee su misma masa y carga eléctrica (aunque de diferente signo, ya que es positiva). No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radioquímicos como parte de transformaciones nucleares.
Esta partícula fue predicha por Paul Dirac en el año de 1928, para luego ser descubierta en el año 1932 por el físico norteamericano Anderson al fotografiar las huellas de los rayos cósmicos en una cámara de niebla.
En la actualidad los positrones son rutinariamente producidos en la Tomografía por emisión de positrones usados en las instalaciones hospitalarias.

Características

Clasificación
Partículas elementales
Familia
Fermión
Grupo
Leptón
Interacción
Gravedad,Electromagnetismo,Nuclear débil
Símbolo(s)
β+, e+
Partícula
Electrón
Masa
9,10938215 × 10−31 kg 1/1822,88849 uma
Carga eléctrica
-1,602176487 × 10−19 C
Momento magnético
−1.00115965218111 μB
Espín
± 1/2

antiprotón

Antiprotón:
El antiprotón (p, p pronunciada-bar) Es la partícula del protón . Los Antiprotones son estables, pero por lo general son de corta duración, ya que cualquier colisión con un protón hará que las dos partículas a ser aniquilado en un estallido de energía. Fue descubierto en 1955 por la Universidad de California, Berkeley, los físicos Emilio Segre y Owen Chamberlain
Antiprotón consiste en dos quarks arriba y uno abajo antiquark (uud). Las propiedades de los antiprotones que se han medido todas coinciden con las propiedades correspondientes de los protones.
Los antiprotones secundaria (p) y luego se propagan a través de la galaxia, confinado por los campos magnéticos galácticos. Su espectro de energía se ve modificada por las colisiones con otros átomos en el medio interestelar, y antiprotones también se puede perder por "filtrar fuera" de la galaxia.
El antiprotón espectro de rayos cósmicos de energía se mide de manera fiable y es coherente con esta imagen estándar de la producción de antiprotones por las colisiones de rayos cósmicos. [1] Esto establece límites al número de antiprotones que podrían ser producidos de manera exótica, como la de la aniquilación de supersimétricas partículas de materia oscura en la galaxia o de la evaporación del agujero negro primordial. Esto también proporciona un límite inferior de la vida antiprotón de aproximadamente 1-10 millones de años. Desde el tiempo de almacenamiento de antiprotones galáctico es de unos 10 millones de años, un tiempo de vida de desintegración intrínseca sería modificar el tiempo de residencia galáctico y distorsionar el espectro de antiprotones de rayos cósmicos. Esto es mucho más estrictas que las mejores mediciones de laboratorio de la vida de antiprotones.

Clasificación: Antibaryon

Composición : 2 up antiquarks, 1 down antiquark

Statistical behavior:
Fermion
Grupo: Hadron
Interacción:
fuerte, Weak, Electromagnética, Gravitacion

Status: Descubierto
Symbol(s): p
Particula: Proton

Masa: 938 MeV/c2

Carga electrica: -1 e

Antimateria

ANTIMATERIA

La antimateria es materia constituida por la antipartículas: antielectrones, antiprotones y antineutrones. La antimateria al entrar en contacto con la materia se produciría un efecto llamado de aniquilación, o lo que es lo mismo la transformación de la materia en energía.

Hay varias teorías acerca de la antimateria:
La primera dice que la materia y antimateria existían por partes iguales en el origen del Universo pero que había un poco más de materia que de antimateria. Por consiguiente, la antimateria habría sido totalmente destruida por la aniquilación y el Universo actual estaría constituido por el residuo de materia superviviente.
Otra teoría dice que en el Universo existen cantidades iguales de materia y de antimateria, obviamente, en lugares muy lejanos entre ellos. Sin embargo, en los puntos de encuentro, se producirían grandes fenómenos de aniquilación. Unos rayos, llamados rayos Gamma, que se suelen observar en el Universo, podrían ser efectos secundarios de estas reacciones.

La antimateria puede tener diferentes usos:
- Combustible. Para imaginaros lo potente que puede llegar a ser, con sólo 250 gramos de antimateria se podría llegar a Marte en 1 día y a la Luna en 8 minutos.
- Producir energía.La antimateria es la fuente de energía más poderosa conocida por el hombre. Libera una energía de una eficacia del cien por cien (la fisión nuclear posee una eficacia del uno y medio por cien). La antimateria no genera contaminación ni radiación, y una gota podría proporcionar energía eléctrica a toda Nueva York durante un día.
-El más peligroso… armamento.Este proceso de aniquilación materia-antimateria podría ser empleado como el explosivo más potente que pueda imaginarse. Un gramo de antimateria al unirse con un gramo de materia produciría una energía capaz de lanzar 1 millón de toneladas de material a casi 20000 metros de altura. Pero además de todo esto, la antimateria tiene muchas limitaciones:
- No existe en el mundo conocido antimateria relativamente disponible. - Hasta ahora, en el proceso de obtener una unidad de energía como antimateria hemos de gastar previamente 100 millones más de energía. - La eficacia del almacenamiento actual de antiprotones es tan solo del orden del 1%. - Si toda la capacidad se usara para producir antiprotones, los resultados finales al cabo de un año únicamente servirían para mantener encendida una lámpara de 100 vatios durante 3 segundos. - Si se acudiera a usar toda la capacidad mundial de antimateria producible la lámpara no podría estar encendida más de 6 minutos. - Todas las reservas energéticas mundiales existentes de carbón, gas y petróleo, una vez convertidas en antiprotones, con los rendimientos actuales, producirían una energía insuficiente para que un automóvil pudiese dar la vuelta a España haciendo un recorrido costero.

No sabemos si en realidad existe la antimateria, pero de hecho, en caso de que se descubra, no estamos preparados para recibirla. De hecho se han estado haciendo varios experimentos en busca de antimateria que satisficiese nuestra curiosidad, y sólo se ha conseguido crear unos pocos átomos de antimateria. Mientras tanto, sólo nos queda intentar avanzar en la ciencia y tecnología para que llegue un día en que podamos producir cantidades de antimateria para todos, claro que sólo para buenos fines.

piones

En física de partículas, pion (abreviatura del vocablo grriego pi meson) es el nombre común de tres partículas subatómicas descubiertas en 1947 por Hideki Yukawa: π0, π+ y π−.

El pion es el mesón más ligero. Los piones tienen espín cero, y están compuestos por la primera generación de quarks. Un quark "up" y otro "anti-down" componen el π+, mientras que un quark "down" y otro "anti-up" componen el π−, su antipartícula.

La combinación "up-antiup" y "down-antidown" constituyen el π0, el cual es su propia antipartícula.

El pion π± tiene una masa de 139,6 MeV/c2 y una vida media de 2,6 × 10−8 segundos. La desintegración principal es en un muón y un neutrino.

El π0 es un poco más ligero, teniendo una masa de 135,0 MeV/c2 y una vida media mucho más corta, de 8,4 × 10−17 segundos. La desintegración principal es a dos fotones.

El pion pertenece a la Familia del Bosón y al grupo de los mesones y tienen carga eléctrica correspondiente a:π+-: ±e π0: 0

FERMIONES

Fermiones.
Los fermiones son uno de los dos tipos básicos de partículas que existen en la naturaleza (el otro tipo son los bosones). Vienen de una familia de partículas subatómicas, a este grupo pertenecen partículas tan importantes y conocidas como el electrón y el neutrino
Los fermiones se caracterizan por tener spin semi-entero (1/2,3/2...) es decir, de valor fraccionario; en oposición a la familia de los bosones, formada por aquellas partículas cuyo spin toma valores enteros.
Estas partículas forman la materia ordinaria y a ellos debe prácticamente toda su masa, por eso se consideran fundamentales. Digamos que son los “ladrillos” de los que está hecha la existencia, además de que no puede haber 2 o más en un mismo estado, o lo que es lo mismo, que no pueden estar juntos.
Se la bautizó así en honor del célebre científico Enrico Fermi que desarrolló el primer reactor nuclear y cuya contribución a la física cuántica fue decisiva.
Hay varias clases de fermiones:
1.-Fermiones elementales: Son estas las partículas elementales que forman la materia:
•quarks: con spin de 1/2 y son las únicas que pueden interactuar con las 4 fuerzas del universo: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil. ( forman protones y neutrones)
•leptones: Poseen un spín - ½ y no experimenta interacción nuclear fuerte, a este pertence el electrón.
2.-Fermiones hadrónicos: partículas compuestas por un número impar de fermiones elementales.
•bariones: partículas formadas por tres quarks (o tres antiquarks).
3.- Los núcleos atómicos: pueden ser también fermiones siempre que la suma de los fermiones elementales que lo forman sea impar.

gluones

El gluón (de la voz inglesa glue 'pegamento', derivada a su vez del latín glūten a través del francés gluer 'pegar') es el bosón portador de la interacción nuclear fuerte, una de las cuatro fuerzas fundamentales. No posee masa ni carga eléctrica, pero sí carga de color, por lo que además de transmitir la interacción fuerte también la sufre.

La teoría que postula la existencia de los gluones y describe su dinámica se llama cromodinámica cuántica. El nombre hace alusión a "pegamento" (glue), se debe a estas partículas son las que "unen" los quarks dentro de los nucleones.

Al igual que el fotón, el gluón es un bosón sin masa ni carga de spin 1. Como los quarks, los gluones tienen carga de color, que depende del cambio de color de los quarks. Los quarks cambian de color cuando se intercambian gluones, de tal forma que la carga de color total del sistema formado por el quark y el gluón, antes y después de la emisión o absorción es la misma.

Los Hiperones

Los hiperones son ciertos bariones, como los protones y neutrones, pero mucho más pesados. Están formados por tres quarks, siendo estos también charm, strange, top y bottom (a diferencia de los protones y neutrones, compuestos solo por quarks up y down, mucho más ligeros). Los hiperones son altamente inestables y en fracciones de segundo se descomponen en bariones más estables como el protón y el neutrón.

Hiperonizacion del neutrón
Un neutrón libre no posee campo eléctrico y por ende, es desmedido en absorber espacio y tiende a "masificar" estrangulándose el cuello de botella (ya que el TEMM no tiende a dilatar, a menos que previamente se haya contraído) reduciéndose la capacidad de sumidero pero, muy poco la de tensionador; se origina en ambos sumideros la condición de estancamiento de espacio a alta densidad (cuasimasa); por otro lado, la condición de carga inherente del fluido de campo atrae a la "cuasimasa " de carga antagónica y repele a la otra mientras éstas masifican, hasta que se rompe el pseudo equilibrio, ingresando esta última de golpe al cuello de botella estrangulado, el cual actúa como aspas de licuadora sumándose la mitad a su ídem sustancia (media carga por exceso), la otra mitad se fisiona con una cantidad similar de sustancia antagónica (otra media carga por defecto) transformándose en sendos rizos de onda electromagnética que son emitidos por los sumideros. El que emerge por donde se encuentra la otra cuasimasa, la confina en su interior siendo el leptón másico; el otro será un antineutrino o neutrino (según en el macrocampo o condición en que esto ocurra) que quiera o no, confina algo de substrato característico del campo aunque, exigua la cantidad (Difícilmente apreciable); por lo tanto, la energía equivalente de un neutrino o antineutrino es la mitad de la masa de un leptón másico.

Muones

El muón fue descubierto en 1936 por el físico Carl Anderson mientras estudiaba los rayos cósmicos. Esta partícula se compara con el electrón por su gran parecido, pero tiene características específicas que la diferencian muy bien del electrón. El muón mayor a la del electrón por 200 veces en masa(105,658369(9)MeV/c2), su otra gran diferencia es que el muon no es estable como el electrón, y al igual que el electrón es de carga negativa y tiene un spin de ½ , esta partícula no tiene fuerza nuclear fuerte, por consiguiente no forma parte del núcleo, así que es un leptón.
Los muones tienen una vida media de 2 microsegundos, y estas partículas se descomponen en un electrón, un antineutrino electrónico y un neutrino muónico.

Los muones son producidos por los rayos cósmicos en la atmosfera y con una vida media tan corta se podría pensar que no llegar a la superficie terrestre, pero al ser una partícula inestable y también debido a los efectos relativistas llega a la superficie por la gran velocidad a la que viaja y se desintegra, se podría imaginar que es como una radiación beta muy potente que llega a la superficie que podría causar daños por la exposición a estas partículas, pero las que se producen en la atmosfera son muy pocas que existe una mínima posibilidad de que esto suceda.
Al ser muy parecidos a los electrones se pueden formar elementos raros, por ejemplo, si tomas un protón con un muón en vez de un electrón se podrá formar una especie de isotopo de hidrogeno con mayor masa y con una vida media igual a la del muón, al producto de esta combinación se le da el nombre de muonio (Mu), y se utiliza en algunas técnicas espectroscópicas.

Bosones

La denominación "bosón" fue dada en honor al físico indio Satyendra Nath Bose.

El laboratorio CERN descubrió muchos de los efectos que se previeron para éstos bosones; y después, en 1983, descubrió a las propias partículas.

El descubrimiento propiamente dicho de los bosones tuvo que esperar 10 años, hasta la construcción del super proton synchrotron.

Entonces, se pudo demostrar la existencia de los bosones W y Z durante una serie de experimentos dirigidos por Carlo Rubbia y Simon van der Meer (los experimentos UA1 y UA2). Ambos científicos recibieron el premio nóvel de física en 1984 por su descubrimiento.

Existen dos tipos de bosones W: uno con carga eléctrica positiva igual a la carga elemental y el otro con la misma carga pero negativa. Se simbolizan W⁺ y W⁻ y ambos son respectivamente antipartículas del otro. El bosón Z es eléctricamente neutro, y es su propia antipartícula.

Los tres tipos de bosones son muy masivos para ser partículas elementales.

Nucleones

EL NUCLEON
El protón y el neutrón fueron dos de las primeras partículas subatómicas descubiertas en este siglo. Reciben el nombre de nucleones porque residen en el núcleo de los átomos. Constituyen más del 99,9% de la materia corriente; el 0,1% restante son electrones. Aunque ochenta años de estudios experimentales y de análisis teóricos nos hayan enseñado mucho sobre los nucleones, sus propiedades fundamentales siguen albergando enigmas y sorpresas. Durante los últimos años los físicos se han esforzado en resolver un caso particularmente difícil: la denominada" crisis del espín".La crisis surgió del éxito que acompañó al modelo de los quarks a la hora de interpretar las partículas subatómicas. Los físicos teóricos lo desarrollaron hasta convertirlo en una descripción ordenada y compacta de la miríada de nuevas partículas detectadas en los años cincuenta y sesenta, dando también cabida en él a viejos conocidos como el protón y el neutrón. Las propiedades y los influjos recíprocos de las partículas de este zoo se explicaron suponiendo que estuvieran constituidas por tan sólo tres especies de quark, llamadas arriba, abajo y extraño.

La suma de las cantidades de protones y neutrones presentes en el núcleo es la que determina el número másico "A". Para obtener el número de neutrones se le resta el número atómico (Z) (Nº de protones del elemento) al número másico (A):
Neutrones = A − Z
Sin embargo, la masa del núcleo no es la suma de las masas de los nucleones que lo conforman, ya que existe una energía de ligadura, que los mantiene unidos que (por la equivalencia relativista entre masa y energía) hace que la masa total sea menor a dicha suma.

BOSÓN

En física de partículas, las partículas elementales de la naturaleza han sido clasificadas en dos tipos: fermiones y bosones.

Se caracterizan por:

-Tener un momento angular intrínseco o espín entero (0,1,2,...).
-No cumplen el principio de exclusión de Pauli y siguen la estadística de Bose-Einstein, esto hace que presenten un fenómeno llamado condensación de Bose-Einstein (el desarrollo de máseres y láseres fue posible puesto que los fotones de la luz son bosones).
-La funciones de onda cuántica que describe sistemas de bosones es simétrica respecto al intercambio de partículas.
Por el teorema espín-estadística sabemos que la segunda y tercera característica son consecuencia necesaria de la primera.

Los bosones son 6 partículas que son portadoras de las 4 fuerzas de la naturaleza que interactúan en las partículas elementales de la materia..
Hasta ahora ha sido posible detectar 5 de estos bosones:
- fotón γ,
- bosón Z,
- bosón W+,
- bosón W- y
- gluón g.
El sexto bosón, la partícula Higgs, previsto en la teoría no ha sido detectado todavía.
Fotón γ: tiene carga eléctrica 0 y masa 0. Es el cuanto de luz, es portador del electromagnetismo, actúa sobre partículas cargadas eléctricamente y su alcance es ilimitado.
Bosón Z: tiene carga eléctrica 0 y masa de 91 GeV. Es el mediador de la interacción débil, no altera la identidad de las partículas y su alcance es de 10-18metros.
Bosones W: tienen carga eléctrica +1 ó -1 y masa de 80,4 GeV. Son mediadores de la interacción débil, modifican el sabor de las partículas y su alcance es de 10-18metros.
Gluones γ: hay 8 especies de gluones γ. Tienen carga eléctrica 0 y masa de 91 GeV. Son los portadores de la fuerza fuerte, actúan sobre los quarks y otros gluones dando origen a protones, neutrones y formando con ellos los núcleos atómicos. Su alcance es sumamente pequeño, de 10-18metros.

Las partículas compuestas por otras partículas elementales, como los protones, los neutrones o los núcleos atómicos, pueden ser clasificadas ya sea como bosones o como fermiones dependiendo de su espín total. De ahí que muchos núcleos sean clasificados como bosones. Si el número de fermiones que compone una partícula es par, la partícula es clasificada como bosón.

El campo electromagnético, la interacción débil, la fuerza nuclear fuerte y presumiblemente el campo gravitatorio, están asociados a partículas de espín entero. Por tal motivo, en física de altas energías y de partículas se dice que los bosones son los mediadores de las 4 fuerzas.
A los bosones involucrados en dichas interacciones se les denomina bosones gauge, o bosones sin masa (la palabra gauge significa “estándar de medida”).

Estos son:
- los bosones W y Z, para la interacción débil;
- los gluones, para la interacción fuerte;
- los fotones, para la fuerza electromagnética;
- y el teórico gravitón, para la fuerza gravitatoria.

Hadrones

Un hadrón (del griego ἁδρός, hadrós, "denso") es una partículasubatómica que experimenta interacción nuclear fuerte. Puede ser una partícula elemental o una partícula compuesta. Los neutronesy protones son ejemplos de hadrones.

Como todas las partículas subatómicas, los hadrones tienen números cuánticos correspondientes a las representaciones del grupo de Poincaré: JPC(m), donde J es el espín, P la paridad, C la paridad C, y m la masa. Además pueden llevar números cuánticos de sabor como el isoespín, extrañeza, etc.

Los hadrones se pueden subdividir en dos clases:

Bariones

Son fermiones y siempre llevan un número cuántico conservado llamado numero bariónico (B) que es igual a 1 para los nucleones.

Mesones

Son bosones con B = 0.

La mayor parte de los hadrones pueden ser clasificados por el modelo de quarks, que postula que todos los números cuánticos de los bariones se derivan de aquellos de los quarks de valencia. Para un barión estos son tres quarks, y para un mesón estos son un parquark-antiquark.

La interacción fuerte es la que predomina en los hadrones, aunque también se manifiesta la interacción electromagnética y la débil. Las partículas con carga de color interactúan mediante gluones; los quarks y los gluones al tener carga de color están confinados a permanecer unidos en una partícula con carga de color neutra. La formulación teórica de éstas partículas la realizaron simultánea e independientemente Murray Gell-Mann y George Zweing en 1964 en el llamado modelo de quarks. Este modelo ha recibido numerosas confirmaciones experimentales desde entonces.

Bariones

Un barión engloba cualquier partícula subatómica que participa en interacciones fuertes. Los neutrones y los protones son tipos específicos de bariones, que al estar sometidos a interacciones fuertes conforman el núcleo del átomo.

Actualmente se considera que la densidad de bariones y la radiación es de un átomo de hidrógeno por metro cúbico de espacio.

El término "barión" engloba cualquier partícula subatómica que participa en interacciones fuertes, generalmente más masiva que el mesón, que está formada por tres quarks. Junto con los mesones (asociaciones quark-antiquark), los bariones forman los hadrones o partículas sujetas a interacción fuerte. Se clasifican en nucleones e hiperones, siendo los primeros (protones y neutrones) los estados ligados de tres quarks de más baja energía. Los números cuánticos que caracterizan a los bariones son: Spin J = 1/2, 3/2 (son fermiones) Número bariónico B = 1 Número leptónico l = 0 Paridad intrínseca =1 Encanto C = 0 (excepto la partícula Lc+ que tiene C = 1)

Los bariones siempre contienen tres quarks y pueden también contener algunos gluones y pares quark-antiquark. Un protón = uud y un neutrón = udd.

Cada quark dentro de un barión intercambia rápidamente cargas de color con los otros quarks en ese barión. Sin embargo, el barión (al igual que todos los hadrones) no tiene carga neta de color porque las diferentes cargas de color se cancelan entre sí.

Los valores posibles del spin de los bariones son 1/2, 3/2, ..., es decir son fermiones .

Por cada barión existe un barión de antimateria (antibarión) constituído por los 3 antiquarks correspondientes.