Lista de partículas
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Éste artículo muestra una lista de partículas en física. Se incluyen tanto partículas hipotéticas como partículas compuestas de otras más fundamentales.
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[editar] Partículas elementales
Las partículas elementales son aquellas que no poseen estructura interna, es decir, no están formadas por partículas más pequeñas. Se pueden clasificar atendiendo a su spin y a su interacción con las fuerzas fundamentales. Son las piezas fundamentales de la teoría cuántica de campos.
[editar] Modelo estándar
El modelo estándar recoge todo lo que sabemos acerca de la física de las partículas elementales. Todas las partículas que recoge el modelo (excluyendo el gravitón, que se considera fuera del modelo, y el bosón de Higgs) han sido observadas y confirmadas hasta el 2006, y todas son elementales.
[editar] Fermiones (spin semi-entero)
Los fermiones son aquellas partículas que tienen un spin semi-entero impar y cumplen el principio de exclusión de Pauli. Todas los fermiones elementales tienen un spin igual a ½ de la constante reducida de Planck, y todos tienen además una antipartícula asociada distinta a sí mismos. Los fermiones son los constituyentes básicos de toda la materia que tenemos a nuestro alrededor, y se clasifican según si interaccionan a través de la cromodinámica cuántica o no (si tienen carga de color o no).
El modelo estándar recoge 12 sabores distintos de fermiones: Seis quarks y seis leptones.
- Los quarks interaccionan mediante la fuerza de color, así como mediante las fuerzas eléctrica y magnética. Tienen antipartículas llamadas antiquarks. Existen seis sabores distintos de quarks:
-
Generación Nombre (símbolo) Carga eléctrica (e) Masa (MeV/c²) Antiquark (símbolo) Primera Arriba (Up) 
+2/3 1,5 - 4 Antiquark arriba 
Abajo (Down) 
−1/3 4 - 8 Antiquark abajo 
Segunda Extraño (Strange) 
−1/3 80 - 130 Antiquark extraño 
Encantado (Charm) 
+2/3 1.150 - 1.350 Antiquark encantado 
Tercera Fondo (Bottom) 
−1/3 4.100 - 4.400 Antiquark fondo 
Cima (Top) 
+2/3 178.000 ± 4.300 Antiquark cima 
- Los leptones no poseen carga de color, y por tanto no sienten la fuerza nuclear fuerte. Tienen antipartículas llamadas antileptones (una de ellas, la del electrón, se le llama positrón por tradición histórica). También hay seis sabores distintos de leptones, tres de ellos son leptones cargados eléctricamente, y los otros tres son leptones ligerísimos y neutros llamados neutrinos:
-
Leptones cargados eléctricamente Neutrinos Nombre Símbolo Carga (e) Masa (MeV/c²) Nombre Símbolo Carga (e) Masa (MeV/c²) Electrón
Positrón
−1 / +1 0,511 Electrón-neutrino
Antielectrón-neutrino
0 < 0,000003 Muón
Antimuón
−1 / +1 105,7 Mu-neutrino
Antimu-neutrino
0 < 0,19 Tau
Antitau
−1 / +1 1.777 Tau-neutrino
Antitau-neutrino
0 < 18,3
Se sabe que los neutrinos no pueden tener masa nula debido al fenómeno de la oscilación de neutrinos, sin embargo, son tan sumamente pequeñas que en el 2006 todavía no se han medido directamente.
[editar] Bosones (spin Entero)
Los bosones tienen un spin que es un número entero de veces la constante reducida de Planck, y no cumplen el principio de exclusión de Pauli. Las partículas mediadoras de las fuerzas fundamentales son todas bosones, y se llaman bosones de gauge. La masa está creada por el bosón de Higgs, pero todavía es una hipótesis que está por descubrirse. Según el modelo estándar, los bosones fundamentales son:
-
Nombre Símbolo Carga eléctrica (e) Carga de color Spin Masa (Gev/c²) Fuerza transmitida Fotón 
0 No 1 0 Electromagnetismo Bosón W 
±1 No 1 80,4 Nuclear débil Bosón Z 
0 No 1 91,2 Nuclear débil Gluón 
0 Sí 1 0 Nuclear fuerte Bosón de Higgs 
0 No 0 > 112 ----
El bosón de Higgs es predicho por la teoría electrodébil, y se trata de la única partícula del modelo estándar no observada. El Mecanismo de Higgs, que forma parte del modelo estándar, formula que un bosón de Higgs masivo es creado debido a la ruptura espontánea de la simetría del campo de Higgs. Las masas que tienen las partículas elementales (sobre todo las de las masivas W y Z) serían perfectamente explicadas por cómo interaccionan las mismas con el campo de Higgs. Los científicos esperan descubrir al bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC en inglés), un acelerador de partículas que será construido en el 2007, en el CERN.
[editar] Partículas hipotéticas
Las teorías relacionadas con la supersimetría predicen la existencia de muchas partículas más, pero hasta el 2006 ninguna ha sido confirmada experimentalmente.
- Los neutralinos (spin de ½) son la superposición de las compañeras supersimétricas de varias de las partículas neutras del modelo estándar. Son unos de los candidatos para ser materia oscura. Los compañeros de los bosones cargados se llaman carguinos (chargino en inglés).
- El fotino (con spin ½) es el compañero supersimétrico del fotón.
- El gravitino (con spin 3⁄2) es el compañero supersimétrico del gravitón en las teorías de supergravedad.
- Los sleptones y los squarks (con spin 0) son los compañeros supersimétricos de los fermiones del modelo estándar. Se piensa que el squark 'scima' (supersimétrico del quark cima) debe de ser ligero, y es a menudo objeto de investigaciones.
Otras teorías predicen la existencia de más bosones:
- El gravitón (con spin 2) ha sido propuesto en las teorías de la gravedad cuántica como bosón mediador de la fuerza gravitatoria. No suele formar parte del modelo estándar.
- El axión (con spin 0) es propuesto por la teoría de Peccei-Quinn para resolver el problema de la ruptura de simetría CP fuerte.
- El bosón X y el bosón bosón Y son predichos por la teoría de la gran unificación, como compañeros más pesados de los bosones W y Z.
- El graviescalar (con spin 0), y el gravifotón (con spin 1).
- El fotón magnético.
- Los neutrinos estériles son introducidos a menudo en extensiones del Modelo estándar. Pueden ser necesitados para explicar los resultados que el LSND da.
- Los monopoos magnéticos son un nombre que reciben partículas con carga magnética no nula. Son predichos por muchas teorías de la gran unificación.
[editar] Partículas compuestas
[editar] Hadrones
Los hadrones se definen como partículas compuestas que interaccionan fuertemente (es decir, sienten la interacción nuclear fuerte). Los hadrones también pueden ser:
- Fermiones, en cuyo caso se llaman bariones y están hechos de 3 quarks.
- Bosones, en cuyo caso se llaman mesones y están hechos de 2 quarks.
El modelo de quarks, propuesto independientemente por Murray Gell-Man y George Zweig en 1964, describe a los hadrones como partículas compuestas de quarks (o antiquarks) de valencia unidos fuertemente gracias a la carga de color, cuya fuerza es mediada por gluones. Además de eso, en cada hadrón también hay un "mar" de pares quark-antiquark virtuales alrededor de los quarks de valencia, que son reales.
[editar] Bariones (fermiones compuestos)
Los bariones ordinarios contienen tres quarks de valencia o tres antiquarks de valencia. Se pueden clasificar en:
- Nucleones, los constituyentes de los núcleos de los átomos.
- Hiperones, como las partículas Λ, Σ, Ξ, y Ω. Los hiperones son las partículas que contienen al menos un quark extraño. Tienen una vida media muy corta y son más pesadas que los nucleones.
- Otros bariones con quarks encantados y quarks fondo.
Hay indicios sobre la existencia de bariones exóticos. Sin embargo, su existencia sigue siendo incierta.
- Los pentaquarks pertenecen a éste tipo de bariones exóticos. Hay indicios de haberse detectado uno formado por cuatro quarks y un antiquark.
[editar] Mesones (bosones compuestos)
Los mesones normales están formados por un quark de valencia y un antiquark de valencia. En éste grupo se incluye el pión, el kaón, la J/ψ, y muchas otras. En los modelos teóricos de la hadrodinámica cuántica, la interacción nuclear fuerte es mediada por mesones.
Puede que existan también mesones exóticos. Hay indicios a favor de la existencia de las siguientes partículas, pero de todas formas su existencia es todavía dudosa:
- Los tetraquarks, que están formados por dos quarks de valencia y dos antiquarks de valencia.
- Las "glueballs" (bolas gluónicas), que están hechas de gluones reales unidos entre sí.
- Las partículas híbridas, formadas por uno o más pares quark-antiquark de valencia y por uno o más gluones reales.
[editar] Núcleos atómicos
Los núcleos atómicos están hechos de protones y neutrones. Cada tipo de núcleo tiene un número específico de protones (que determinan el elemento en cuestión) y por un número específico de neutrones (que determinan el isótopo). Las reacciones nucleares hacen que los núcleos pesados puedan cambiar de elemento o isótopo.
[editar] Átomos
Los átomos lon las partículas neutras más pequeñas en las que la materia ordinaria puede dividirse en una reacción química. Los átomos están hechos de un pequeño núcleo rodeado por una extensa y difusa nube de electrones. Cada tipo de átomo corresponde a un elemento químico específico de la naturaleza, de los cuales 111 tienen un nombre oficial en la tabla periódica.
[editar] Moléculas
Las moléculas son las unidades mínimas en las que se puede dividr cualquier substancia sin perder las propiedades de la misma. Cada tipo de molécula pertenece a un compuesto químico específico. Las moléculas están hechas de uno o más átomos.
[editar] Materia condensada
Las ecuaciones de campo de la física de la materia condensada son muy similares a las de la física de partículas. Por eso, mucha de la teoría de la física de partículas se puede aplicar a la física de la materia condensada, asignando a cada campo o excitación de la misma un modelo que incluye "cuasipartículas". Se incluyen:
- Los fonones, modos vibratorios en una estructura cristalina.
- Los excitones, que son la superposición de un electrón y un hueco.
- Los plasmones, conjunto de excitaciones coherentes de un plasma.
- Los polaritones son la mezcla de un fotón y otra de las cuasipartículas de ésta lista.
- Los polarones, que son cuasipartículas cargadas en movimiento que están rodeadas de iones en un material.
- Los magnones son excitaciones coherentes de los spines de los electrones en un material.
[editar] Otras
- Un WIMP (del inglés: partícula masiva débilmente interactuante) es una de muchas partículas propuestas para explicar la materia oscura (como el neutralino o el axión).
- El pomerón, usado en la teoría de Regge para explicar el fenómeno de la dispersión elástica de los hadrones y la posición de los polos de Regge.
- El skirmión, un solitón topológico para el campo del pión que se usa para modelar las propiedades a baja energía del nucleón.
- El bosón de goldstone es una excitación sin masa de un campo cuya simetría ha sido rota espontáneamente. Los piones son casi bosones de goldstone por la ruptura de la simetría del isospin de la quiralidad en la cromodinámica cuántica (no lo es porque tiene masa).
- El goldstino (fermión) se produce entonces por la ruptura espontánea de la supersimetría por el bosón de goldstone.
- El instantón es una configuración de campo que es un mínimo local de una acción euclídea. Se usan en cálculos no perturbativos del efecto túnel.
- La partícula oh-dios-mío fue un rayo cósmico superenergético (probablemente un protón) que cayó mucho más allá del límite de GZK, el límite después del cual ningún rayo cósmico debería ser detectado.
[editar] Clasificación por velocidad
- Un tardión viaja más lento que la luz y tiene una masa en reposo no nula.
- Un luxón viaja exactamente a la velocidad de la luz, y no tiene masa.
- Un taquión es una partícula hipotética que viaja más rápido que la luz, y cuya masa debe de ser imaginaria.
[editar] Véase también
- Tabla periódica para la lista de átomos.
- Modelo estándar para el modelo que describe a las partículas fundamentales.
- Tabla de partículas para una tabla con las propiedades de las partículas fundamentales y de los hadrones.
[editar] Referencias
- Wikipedia en inglés: List of particles
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| Abajo | Extraño | Fondo | e-neutrino | μ-neutrino | τ-neutrino | Gravitón Bosón de Higgs | ||
