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DESARROLLO DEL CONOCIMIENTO DE LAS PARTICULAS INDICE INDICE……………………………………………………..……………….. I INTRODUCCION………………………………………….……………… 3 CONTENIDO………………..…………………………...………………… 1. CONCLUSIONES…………………………………………………………. BIBLIOGRAFIA………………………………………,………………….. DESARROLLO DEL CONOCIMIENTO DE LAS PARTICULAS

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DESARROLLO DEL CONOCIMIENTO DE LAS PARTICULASINDICE

INDICE.... IINTRODUCCION. 3 CONTENIDO..... 1.

CONCLUSIONES.BIBLIOGRAFIA,..

DESARROLLO DEL CONOCIMIENTO DE LAS PARTICULAS

INTEGRANTES:

INTRODUCCIONLa presente investigacin toca un tema de suma importancia debido a la relacin histrica con la carrera de farmacia, dado que al desarrollarse el conocimiento de las partculas consecutivamente se dio el paso al conocimiento de la materia como un todo, siendo las partculas la primera fase del estudio de una gran cantidad de elementos que en su debido momento eran desconocidos por el hombre y que hoy en dia son de vital importancia a pesar de no ser observadas puesto que son conformantes de la materia El conocimiento del tomo ha tenido un desarrollo muy lento, ya que la gente se limitaba a especular sobre l. Demcrito fue el primero en afirmar que la materia est compuesta por tomos, y que estos eran indivisibles. Permaneci de este modo hasta que Dalton, en 1803 lanz su teora atmica de la materia. En ella deca que todos los elementos que se conocen estn constituidos por tomos. A partir de este momento la fsica se centra en el estudio del tomo. En 1811 Amedeo Avogadro formul una ley que lleva su nombre ley de Avogadro. Esta ley viene a decir que dos volmenes iguales de diferentes gases y en las mismas condiciones tienen el mismo nmero de molculas, pero no el mismo nmero de tomos. En 1906 J.J. Thomson, supuso que Dalton estaba equivocado, porque el tomo estaba compuesto de electrones.A medida que la tecnologa iba avanzando, el estudio del tomo se abra camino con ms facilidad. En 1896 Becquerel, descubridor de la radioactividad supuso que los electrones tenan carga elctrica. Cosa que Millikan, confirm veinte aos despus. En 1911 Rutherford, lanz la primera teora sobre la estructura del tomo, en ella deca que los electrones giraban alrededor del ncleo como si fuera un sistema solar en miniatura. Esta teora se mantuvo hasta 1913, fecha en la cual Bohr, lanz una nueva teora atmica, en ella deca que los electrones giran alrededor del ncleo en rbitas. Esta teora todava no era la definitiva, pero si la base de las teoras actuales sobre el tomo. En 1919 Rutherford descubri que el ncleo de los tomos estaba compuesto por protones, y que estos tenan carga positiva. Y en 1932 Chadwick, descubri el neutrn, una de las partculas fundamentales de la materia que se encuentra en el ncleo del tomo. Como vez el tomo actual, tal y como se conoce hoy, ha pasado por un proceso de estudio e investigacin muy largo. Esto lo veremos a continuacin.

tomos, Molculas e Iones.

Desde tiempos ancestrales el ser humano ha examinado la naturaleza de la materia. Las ideas modernas acerca de la estructura de la materia empezaron a tomar forma a principios del siglo XXI con la teora atmica de Dalton. Las ideas modernas acerca de la estructura de la materia estn constituidas por tomos, molculas e iones. De una forma u otra toda la qumica y fsica est relacionada con estas especies.Demcrito:Demcrito fue un filsofo griego presocrtico (460 a.C. -370 a.C.) fue el primero en dar el concepto de tomo, segn l todas las cosas estn compuestas de partculas diminutas, indivisibles e indestructibles a las que llamatoma, indivisible. Dalton:John Dalton naci en 1766 y muri en 1844. Fue un importante cientfico britnico. Su descubrimiento ms importante es la Ley de Dalton de las presiones parciales; segn la cual, la presin ejercida por una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones de cada gas por separado, (cada uno de ellos ocupando el mismo volumen que la mezcla). Estos estudios de las propiedades fsicas del aire atmosfrico y otros gases le llevaron a la conclusin de que la materia est formada por tomos de diferentes masas que se combinan para formar compuestos,teora atmica de la materia. Esta hiptesis se basa en los siguientes postulados: Los elementos estn constituidos por tomos, que son partculas materiales independientes, inalterables e indivisibles. Los tomos de un mismo elemento son iguales en masa y en el resto de propiedades. Los tomos de distintos elementos tienen diferentes masa y propiedades. Los compuestos se forman por la unin de tomos de los correspondientes elementos en relacin de nmeros enteros. En las reacciones qumicas, los tomos ni se crean ni se destruyen, nicamente se redistribuyen.Dalton dio a conocer por primera vez su teora atmica en 1803, haban pasado ms de dos mil aos desde que Demcrito nombrara el tomo. Tambin dio las masas atmicas de varios elementos ya conocidos en relacin con la masa del hidrgeno.

Faraday:Michael Faraday, fsico y qumico britnico, naci en 1791 y muri en 1867. Entre otras muchas cosas, investig los fenmenos de la electrlisis, y descubri dos leyes fundamentales:- la masa de una sustancia depositada por una corriente elctrica en una electrlisis es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el electrlito.- las cantidades de las sustancias electrolticas depositadas por la accin de una misma cantidad de electricidad son proporcionales a la masa equivalente de las sustancias.Esto viene a decir:La cantidad de material depositada en el electrodo es proporcional a la intensidad de corriente que atraviesa el electrlito.la masa de los elementos transformados es proporcional a las masas equivalentes de los elementos (sus masas atmicas divido por sus valencias). Thomson:Sir Joseph Jonh Thomson naci y muri en Inglaterra en 1856 y 1940 respectivamente. Sus investigaciones con los rayos catdicos le llevaron a suponer que el tomo no era la partcula ms pequea, porque estaba compuesto de electrones ( partculas muy inferiores al tomo). Elabor la teora del pudn de pasas, en ella deca que los electrones eran ciruelas negativas incrustadas en un pudn de materia positiva. En 1906 recibi el Premio Nobel.Becquerel:Antonie Henri Becquerel naci en 1852 y muri en 1908. En 1896 descubri por accidente el fenmeno conocido por radioactividad. Observ que las sales de uranio podan ennegrecer una placa fotogrfica aun estando separado de la misma por un vidrio. Tambin observ que los rayos que producan ese oscurecimiento descargaban un electroscopio lo que indica que tenan carga elctrica. Recibi el Premio Nobel en 1903 por sus estudios sobre la radioactividad.Millikan:Robert Andrews Millikan (1868-1953). En 1923 recibi el Premio Nobel de fsica por los experimentos que le permitieron medir la carga de un electrn. Tambin realiz una importante investigacin de los rayos csmicos.Rutherford:Nelson Rutherford (1871-1937). Fue fsico y qumico, britnico. Hoy en da todava se le considera como uno de los ms importantes investigadores de la fsica nuclear.Poco despus de que Becqueler descubriera la radioactividad, identific los tres componentes que la componan a los que llam rayos: alfa, beta y gamma. En 1911 su estudio sobre la radiacin le llev a formular una teora sobre la estructura del tomo, fue el primero en definir el tomo como un ncleo positivo, alrededor del cual giran los electrones de carcter negativo, esta teora se conoce hoy en da como la teora atmica de Rutherford. Esta teora defiende la postura de que los electrones giran alrededor del ncleo como un sistema solar en miniatura.En 1919 expuso gas nitrgeno a una fuente radiactiva que emita partculas alfa. Algunas de estas partculas chocaban con los tomos de nitrgeno originando oxgeno. El ncleo de cada tomo transformado tena partculas positivamente cargadas, a estas partculas se las denomin protones. Investigaciones posteriores demostraron que los protones formaban parte del ncleo de todos los elementos.Bohr:Neils Bohr fsico y qumico de nacionalidad danesa naci en 1885 y muri en 1962. En 1913 desarroll una hiptesis conocida hoy en da como teora atmica de Bohr. Para formular esta teora parti de la teora atmica de Rutherford. Esta teora viene a decir que los electrones estn situados en rbitas o capas definidas a una cierta distancia del ncleo y que tienen un movimiento continuo. La colocacin de esto electrones se denomina configuracin electrnica. Hay siete capas electrnicas. La primera capa se llena con dos electrones la segunda con ocho y as sucesivamente hasta la sptima, pero no se conoce ningn elemento que tenga llena la sptima capa. La hiptesis de Bohr solucionaba varios problemas que se le haban planteado a la de Rutherford, pero tambin fallaba ante otros. En 1922 recibi el Premio Nobel por su gran trabajo en la fsica nuclear.Chadwick:James Chadwick (1891-1974), fsico y qumico britnico. Al l se le atribuye el descubrimiento del neutrn, una de las partculas fundamentales de la materia (1932). En 1935 recibi el Premio Nobel por su descubrimiento.Lnea de tiempo sobre el desarrollo de las partculas

Los griegos desarrollaron las bases de los principios fundamentales modernos, tales como la conservacin de la masa, la teora atmica, y otros semejantes. En los siglos siguientes al perodo griego, ocurrieron muy pocos desarrollos nuevos.Cuando la intensa fuerza intelectual del Renacimiento ingres en el campo de la fsica, Coprnico y otros grandes pensadores, comenzaron a descartar las ideas de los griegos en favor de nuevas ideas basadas en mtodos empricos.Debido a que con las teoras de Coprnico termin la vieja era del conocimiento cientfica y comenz la nueva revolucin cientfica, es adecuado incluirlo con los pensadores antiguos.

624-547 a. de C.Thales de Miletopostula que el agua es la sustancia bsica de la Tierra. Tambin estaba enterado de la fuerza de atraccin entre imanes y del efecto en el mbar, al frotarlo

580-500 a. de CPitgorassostuvo que la Tierra era esfrica. Busc una comprensin matemtica del universo.

500-428 a. de C., 484-424 a. de C.AnaxgorasyEmpdocles. Anaxgoras desafi la afirmacin de los griegos, sobre la creacin y destruccin de la materia, enseando que los cambios en la materia se deben a diferentes ordenamientos de partculas indivisibles (sus enseanzas fueron un antecedente para la ley de conservacin de la masa).Empdoclesredujo estas partes indivisibles a cuatro elementos: tierra, aire, fuego, y agua.

460-370 a. de C.Demcritodesarroll la teora de queel universo est formado por espacio vaco y un nmero (casi) infinito de partculas invisibles, que se diferencian unas de otras en suforma, posicin, y disposicin.Toda la materia est hecha de partculas indivisibles llamadastomos.

384-322 a. de C.Aristtelesformaliz la recopilacin del conocimiento cientfico. Si bien es dificultoso sealar como suya una teora en particular, el resultado global de esta compilacin de conocimientos fue proveer las bases fundamentales de la ciencia por unos mil aos.

310-230 a. de C.Aristarchusdescribe una cosmologa idntica a la propuesta por Coprnico 2,000 aos ms tarde. Sin embargo, dado el gran prestigio de Aristteles, el modelo heliocntrico de Aristarchus fue rechazado en favor del modelo geocntrico.

287-212 a. de C.Arqumedesfue un gran pionero en fsica terica. Proporcion los fundamentos de la hidrosttica.

70-147Ptolomeode Alejandra recogi los conocimientos pticos de su poca. Tambin invent una compleja teora del movimiento planetario.

~1000Alhazen, un rabe, produjo 7 libros sobre ptica.

1214 - 1294Roger Baconense que para aprender los secretos de la naturaleza, primero debemos observar. Por lo tanto indic el mtodo con el cual la gente puede desarrollar teoras deductivas, usando las evidencias del mundo natural.

1473 - 1543Nicols Coprnicoimpuls la teora de que la Tierra gira alrededor del sol. Este modelo heliocntrico fue revolucionario porque desafi el dogma vigente, a causa de la autoridad cientfica de Aristteles, y caus una completa conmocin cientfica y filosfica.

Luego de la revolucin de Coprnico, se hizo evidente que las teoras cientficas no deban ser aceptadas sin investigaciones rigurosas. Las comunicaciones entre los cientficos crecieron y surgieron nuevos descubrimientos.

1564 - 1642Galileo Galileies considerado por muchos como el padre de la fsica moderna, por su preocupacin por reemplazar los viejos postulados, en favor de teoras nuevas, deducidas cientficamente. Es famoso por sus teoras sobre la mecnica celeste, y sus trabajos en el rea de la mecnica, que le abrieron camino a Newton.

1546 - 1601,1571 - 1630Tycho BraheyJohannes Kepler. Los datos de los movimientos de objetos celestes muy exactos de Brahe, le permitieron a Kepler desarrollar su teora del movimiento planetario elptico, y proporcionaron una evidencia para el sistema Copernicano. Adems, Kepler escribi una descripcin cualitativa de la gravitacin.

1642 - 1727Sir Isaac Newtondesarroll las leyes de la mecnica (la ahora llamada mecnica clsica), que explican el movimiento de los objetos en forma matemtica.

1773 - 1829Thomas Youngdesarroll la teora ondulatoria de la luz y describi la interferencia de la luz.

1791 - 1867Michael Faradaycre el motor elctrico, y fue capaz de explicar la induccin electromagntica, que proporciona la primera evidencia de que la electricidad y el magnetismo estn relacionados. Tambin descubri la electrlisis y describi la ley de conservacin de la energa.

1799 - 1878Las investigaciones deJoseph Henrysobre induccin electromagntica, fueron realizadas al mismo tiempo que las de Faraday. l construy el primer motor; su trabajo con el electromagnetismo condujo directamente al desarrollo del telgrafo.

1873James Clerk Maxwellrealiz investigaciones importantes en tres reas: visin en color, teora molecular, y teora electromagntica. Las ideas subyacentes en las teoras de Maxwell sobre el electromagnetismo, describen la propagacin de las ondas de luz en el vaco.

1874George Stoneydesarroll una teora del electrn y estim su masa.

1895

Wilhelm Rntgendescubri los rayos x.

1898Marie y Pierre Curiesepararon los elementos radioactivos.

1898Joseph Thompsonmidi el electrn, y desarroll su modelo "de la torta con pasas" del tomo -- dice que el tomo es una esfera con carga positiva uniformemente distribuida, con pequeos electrones negativos como pasas adentro.

A comienzos del siglo veinte, los cientficos pensaban que haban logrado comprender la mayora de los principios fundamentales de la naturaleza. Los tomos eran los bloques constructivos slidos de la naturaleza; la gente crea en las leyes Newtonianas del movimiento; y la mayora de los problemas parecan estar resueltos. Sin embargo, comenzando con la teora de la relatividad de Einstein, que modifica la mecnica de Newton, los cientficos gradualmente se dieron cuenta de que su conocimiento estaba lejos de ser completo. El creciente campo de la mecnica cuntica era de particular inters; la mecnica cuntica alter completamente los conceptos fundamentales de la fsica.

1900Max Plancksugiri que la radiacin est cuantificada (aparece en cantidades discretas.)

1905Albert Einstein, uno de los pocos cientficos que tom en serio las ideas de Planck; propuso un cuanto de luz (el fotn) que se comporta como una partcula. Las otras teoras de Einstein explicaron la equivalencia entre la masa y la energa, la dualidad partcula-onda de los fotones, el principio de equivalencia, y especialmente la relatividad.

1909Hans GeigeryErnest Marsden, bajo la supervisin deErnest Rutherford, dispersaron partculas alfa mediante una hoja de oro y observaron grandes ngulos de dispersin; sugirieron que los tomos tienen un ncleo pequeo y denso, cargado positivamente.

1911Ernest Rutherfordinfiri la existencia del ncleo como resultado de la dispersin de las partculas alfa en el experimento realizado porHans GeigeryErnest Marsden.

1912Albert Einsteinexplic la curvatura del espacio-tiempo.

1913Niels Bohrtuvo xito al construir una teora de la estructura atmica, basndose en ideas cunticas.

1919Ernest Rutherfordencontr la primera evidencia de un protn.

1921James ChadwickyE.S. Bielerconcluyeron que alguna fuerza fuerte tiene que mantener unido el ncleo.

1923Arthur Comptondescubri la naturaleza cuntica (partcula) de los rayos x, confirmando de este modo al fotn como partcula.

1924Louis de Brogliepropuso que la materia tiene propiedades ondulatorias.

1925 (Enero)Wolfgang Pauliformul el principio de exclusin para los electrones de un tomo.

1925 (Abril)Walther BotheyHans Geigerdemostraron que la energa y la masa se conservan en los procesos atmicos.

1926Erwin Schroedingerdesarroll la mecnica ondulatoria, que describe el comportamiento de sistemas cunticos constituidos por bosones.Max Bornle dio una interpretacin probabilstica a la mecnica cuntica.G.N. Lewispropuso el nombre de "fotn" para el cuanto de luz.

1927Se observ que ciertos materiales emiten electrones (decaimiento beta). Dado que ambos, el tomo y el ncleo, tienen niveles discretos de energa, es difcil entender por qu los electrones producidos en esta transicin, pueden tener un espectro continuo (vea 1930 para tener una respuesta.)

1927Werner Heisenbergformul el principio de incerteza: cuanto ms sabe usted sobre la energa de una partcula, menos sabr sobre el tiempo en el que tiene esa energa (y viceversa.) La misma incertidumbre se aplica al mpetu y la coordenada.

1928Paul Diraccombin la mecnica cuntica y la relatividad especial para describir al electrn.

1930La mecnica cuntica y la relatividad especial estn bien establecidas. Hay tres partculas fundamentales: protones, electrones, y fotones.Max Born, despus de tomar conocimiento de la ecuacin deDirac, dijo, "La fsica, como la conocemos, ser obsoleta en seis meses."

1930Wolfgang Paulisugiri el neutrino para explicar el espectro continuo de los electrones en el decaimiento beta.

1931Paul Diraccomprendi que las partculas cargadas positivamente requeridas por su ecuacin eran nuevos objetos (el los llam "positrones"). Son exactamente como electrones, pero cargados positivamente. Este es el primer ejemplo de antipartculas.

1931James Chadwickdescubri el neutrn. Los mecanismos de las uniones nucleares y los decaimientos se convirtieron en problemas principales.

1933-34Enrico Fermidesarroll una teora del decaimiento beta, que introdujo las interacciones dbiles. sta es la primera teora que usa explcitamente los neutrinos y los cambios de sabor de las partculas.

1933-34Hideki Yukawacombin la relatividad y la teora cuntica, para describir las interacciones nucleares sobre la base del intercambio, entre protones y neutrones, de nuevas partculas (mesones llamados "piones"). A partir del tamao del ncleo, Yukawa concluy que la masa de las supuestas partculas (mesones) es superior a la masa de 200 electrones. ste es el comienzo de la teora mesnica de las fuerzas nucleares.

1937Una partcula con una masa de 200 electrones es descubierta en los rayos csmicos. Mientras que al principio, los fsicos pensaron que era el pin de Yukawa, se descubri ms tarde que era un mun.

1938E.C.G. Stuckelbergobserv que los protones y los neutrones no decaen hacia ninguna combinacin de electrones, neutrinos, muones, o sus antipartculas. La estabilidad del protn no puede ser explicada en trminos de conservacin de energa o de carga; propuso la conservacin independiente del nmero de partculas pesadas.

1941C. MolleryAbraham Paisintrodujeron el trmino "nuclen" como un trmino genrico para los protones y los neutrones.

1946-47Los fsicos comprendieron que la partcula del rayo csmico, que se pensaba que era el mesn de Yukawa, es en cambio un "mun", la primera partcula en ser encontrada, de las de la segunda generacin de partculas materiales. Este descubrimiento fue completamente inesperado --I.I. Rabicoment "quin orden esto?" El trmino "leptn" se introdujo para describir objetos que no interactan demasiado fuerte (los electrones y los muones son leptones).

1947En los rayos csmicos es encontrado un mesn, que interacta fuertemente, y se determina que es un pin.

1947Los fsicos desarrollan procedimientos para calcular las propiedades electromagnticas de los electrones, positrones, y fotones. Introduccin de los diagramas de Feynman.

1948El sincro-ciclotrn de Berkeley produce los primeros piones artificiales.

1949Enrico FermiyC.N. Yangsugieren que un pin es una estructura compuesta por un nuclen y un antinuclen. Esta idea de partculas compuestas es completamente revolucionaria.

1949Descubrimiento de K+va sus decaimientos.

1950Es descubierto el pin neutro.

1951Se descubren dos nuevos tipos de partculas en los rayos csmicos. Son descubiertas mientras se observan unas trazas en forma de V; se las descubre al reconstruir los objetos elctricamente neutros, que tenan que haber decado, para producir los dos objetos cargados, que dejaron las trazas. Las partculas fueron llamadas la lambda0y la K0.

1952Descubrimiento de la partcula delta: eran cuatro partculas similares (delta++, delta+, delta0, y delta-.)

1952Donald Glaserinvent la cmara burbuja. Comienza a operar el Cosmotrn de Brookhaven, un acelerador de 1.3 GeV.

1953El comienzo de la "explosin del nmero de partculas"-- una verdadera proliferacin de partculas.

1953 - 57La dispersin de electrones por un ncleo, revela una distribucin de la densidad de carga dentro de los protones, y neutrones. La descripcin de esta estructura electromagntica de los protones y neutrones, sugiere cierta estructura interna en estos objetos; a pesar de eso se los sigue considerando como partculas fundamentales.

1954C.N. YangyRobert Millsdesarrollan un nuevo tipo de teora, llamada "teoras de calibre (o de Gauge)." Aunque no fueron aceptadas en ese momento, este tipo de teoras constituyen actualmente la base del Modelo Standard.

1957Julin Schwingerescribe un trabajo proponiendo la unificacin de las interacciones dbiles y electromagnticas.

1957-59Julin Schwinger,Sidney Bludman, ySheldon Glashow, en trabajos separados, sugieren que todas las interacciones dbiles son mediadas por bosones pesados cargados, ms tarde llamados W+y W-. Realmente,Yukawafue el primero que discuti el intercambio de bosones veinte aos antes, pero l haba propuesto al pin como mediador de las fuerzas dbiles.

1961A medida que el nmero de partculas conocidas se incrementaba, el grupo SU(3), un esquema de clasificacin matemtico para organizar las partculas, ayud a los fsicos a reconocer patrones en los tipos de partculas.

1962Los experimentos verificaron que existen dos tipos distintos de neutrinos (neutrinos electrn y neutrinos mun). Esto ya haba sido inferido, por consideraciones tericas.

A mediados de los 60, los fsicos comprendieron que sus ideas previas, en las que toda la materia estaba compuesta de protones, neutrones, y electrones, como partculas fundamentales, eran insuficientes para explicar las nuevas partculas que se estaban descubriendo. La teora de los quarks, de Gell-Mann y Zweig solucion estos problemas. Durante los ltimos treinta aos, la teora que hoy se conoce como el Modelo Standard de las Partculas e Interacciones, ha crecido gradualmente y han ganado aceptacin, a partir de las nuevas evidencias proporcionadas por los aceleradores de partculas.

1964Murray Gell-MannyGeorge Zweigintrodujeron la idea tentativa de losquarks. Sugirieron que los mesones y los bariones estn compuestos por quarks o antiquarks de tres tipos, llamados up, down y strange (u, d, s), con spin 1/2 y cargas elctricas 2/3, -1/3, -1/3, respectivamente (resulta que esta teora no es completamente exacta). Ya que estas cargas nunca han sido observadas, la introduccin de los quarks fue tratada como una explicacin matemtica de los patrones de sabor, seguidos por las masas de las partculas, ms que como un postulado de existencia de objetos fsicos reales. Ms tarde, los desarrollos tericos y experimentales, nos permitieron considerar a los quarks como objetos fsicos reales, aunque no puedan ser aislados.

1964Ya que los leptones tenan cierto patrn, varios trabajos sugirieron la existencia de un cuarto quark, con otro sabor, para que el patrn de los quarks sea similar al de los leptones; actualmente los sabores se llaman generaciones de materia. Muy pocos fsicos tomaron seriamente esta sugerencia en ese momento.Sheldon GlashowyJames Bjorkenacuaron el trmino "charm" (encanto) para el cuarto (c) quark.

1965O.W. Greenberg,M.Y. Han, yYoichiro Nambuintrodujeron la propiedad de cargade colordel quark. Todos los hadrones observados son de color neutro.

...1966...El modelo del quark es aceptado en forma relativamente lenta, debido a que los quarks no han sido observados.

1967Steven WeinbergyAbdus Salamseparadamente propusieron una teora que unifica las interacciones electromagnticas y dbiles formando la interaccin electrodbil. Sus teoras requieren la existencia de un bosn neutro, que interacta en forma dbil (ahora llamado el Z0)y que sea el mediador de la interaccin dbil; ese bosn no haba sido observado an en aquel tiempo. Ellos tambin predijeron la existencia de un bosn, masivo, adicional, llamado el bosn de Higgs que no ha sido an observado hoy da.

1968-69En el Acelerador Lineal de Stanford, en un experimento en el cual se hace que los electrones sean dispersados por protones, los electrones parecen "rebotar" contra un pequeo centro duro dentro del protn.James BjorkenyRichard Feynmananalizaron estos datos en trminos de un modelo de partculas constituyentes dentro del protn (ellos no usaron el nombre "quark" para los constituyentes, aunque igualmente este experimento proporcion evidencia para los quarks.)

1970Sheldon Glashow, John Iliopoulos,yLuciano Maianireconocieron la importancia crtica de un cuarto tipo de quark en el contexto del Modelo Standard. Un cuarto quark permite una teora que tiene interacciones dbiles mediadas por un Z0, con cambio de sabor.

1973Donald Perkins, estimulado por una prediccin del Modelo Standard, volvi a analizar algunos datos viejos del CERN y encontr indicadores de interacciones dbiles sin intercambio de carga de color (debida al intercambio de un Z0.)

1973Fue formulada una teora cuntica de campos, para las interacciones fuertes. Esta teora de quarks y gluones (que ahora es parte del Modelo Standard) es similar, en su estructura, a la electrodinmica cuntica (QED), pero dado que las interacciones fuertes actan sobre las cargas de color, esta teora se llama cromodinmica cuntica (QCD). Los quarks estn destinados a ser partculas reales, con una carga de color. Los gluones son los cuantos, sin masa, del campo de las interacciones fuertes. Esta teora de interacciones fuertes fue primero sugerida porHarald FritzschyMurray Gell-Mann.

1973David Politzer,David Gross, yFrank Wilczekdescubrieron que la teora de color de las interacciones fuertes tiene una propiedad especial, hoy llamada "libertad asinttica." Esta propiedad es necesaria para describir los datos de 1968-69 en relacin con el protn.

1974En una conferencia,John Iliopoulospresent, por primera vez en un nico reporte, la visin de la fsica ahora llamada el Modelo Standard. Si Usted quiere entender los distintos aspectos del Modelo Standard, por favor explore la ruta del Modelo Standard.

1974 (Nov.)Burton RichterySamuel Ting, liderando experimentos independientes, anunciaron el mismo da su descubrimiento de la misma nueva partcula. Ting y sus colaboradores en Brookhaven llamaron a esta partcula la partcula "J", mientras que Richter y sus colaboradores en SLAC llamaron a esta partcula la partcula psi. Ya que los descubrimientos tuvieron igual importancia, la partcula es conocida comnmente como la partcula J/psi. La partcula J/psi es un mesn charm-anticharm.

1976Gerson GoldhaberyFrancois Pierreencontraron el mesn D0 (y los quarks antiup y charm). Las predicciones tericas concordaron dramticamente con los resultados experimentales, ofreciendo un fuerte soporte al Modelo Standard.

1976El leptn tau fue descubierto porMartin Perly sus colaboradores en SLAC. Ya que este leptn es la primera partcula registrada de la tercera generacin, fue completamente inesperado.

1977Leon Ledermany sus colaboradores en el Fermilab descubrieron sin embargo otro quark (y su antiquark). Este quark fue llamado el quark "bottom". Ya que los fsicos se imaginaban que los quarks venan en pares, este descubrimiento incentiv la bsqueda del sexto quark -- "top."

1978Charles PrescottyRichard Taylorobservaron una interaccin dbil mediada por un Z0, en la dispersin por deuterio, de electrones polarizados, en la que aparece una violacin de la conservacin frente a paridad, como lo predijo el Modelo Standard y confirmando as la prediccin terica.

1979Se encuentra en PETRA una fuerte evidencia de un glun radiado por un quark o antiquark iniciales. PETRA es una facilidad de colisin de haces del laboratorio DESY en Hamburgo.

1983Los bosones intermediarios, Wy el Z0, requeridos por la teora electrodbil, son observados en dos experimentos que usan el sincrotrn del CERN y que emplean las tcnicas desarrolladas porCarlo RubbiaySimon Van der Meerpara colisionar protones y antiprotones.

1989Los experimentos llevados a cabo en SLAC y en CERN sugirieron fuertemente que hay tres y slo tres generaciones de partculas fundamentales. Esto se infiere de la observacin que el tiempo de vida del bosn Z0-, slo es consistente con la existencia de exactamente tres neutrinos muy livianos (o sin masa).

1995Despus de dieciocho aos de bsqueda en muchos aceleradores, los experimentos CDF y D0 en el Fermilab descubrieron el quark top con una masa inesperada de 175 GeV. Nadie entiende por qu la masa es tan diferente de la de los otros cinco quarks.

Terminologa de las PartculastomoEn el siglo V a. C. el filsofo griego John Dalton expreso su creencia de que toda la materia estaba formadapor partculas indivisibles, muy pequeas a las que el llamo tomos (que significa inseparables o indivisible). Si bien es la idea de Demcrito no fue aceptada por muchos filsofos de su tiempo (notablemente Platn y Aristteles), esta persisti a travs de los siglos. La evidencia experimental obtenida en las primeras investigaciones cientficas apoyo la nocin del atomismo, y gradualmente dio origen a las definiciones modernas de elementos y compuestos. Sin embargo, no fue sino hasta 1808 cuando el cientfico y profesor inglsJohn Dalton formulo una definicin precisa de los indivisibles componentes estructurales de la materia llamados tomos.La teora atmica de Dalton marca el principio de la era moderna de la qumica. Las hiptesis acerca de la naturaleza de la materia en que las que Dalton baso su teora se pueden resumir como sigue:Los elementos estn formados por partculas extremadamente pequeas llamadas tomos. Todos los tomos de un elemento dado son idnticos en tamao, masa y propiedades qumicas. Los tomos de un elemento difieren de los tomos de los dems elementos.Los compuestos estn formados por tomos por tomos de ms de un elemento. En cualquier compuesto, la relacin entre el nmero de tomos de cualquier par de elementos presentes es un entero o una fraccin simple.Una reaccin qumica implica solo una separacin, combinacin o redisposicion de tomos; estos no se crean ni se destruyen.Estructura del tomoCon base en la teora de Dalton, un tomo puede definirse como la unidad bsica de un elemento que puede entrar en combinacin qumica. Dalton imagino un tomo como una partcula extremadamente pequea e indivisible. Sin embargo, una serie de investigaciones que empezaron en la dcada de 1850 y se extendieron hasta el siglo XX demostraron claramente que los tomos en realidad poseen estructura interna; es decir, estn formados por partculas subatmicas. La investigacin condujo al descubrimiento de tres de esas partculas: electrones, protones y neutrones.El electrnEl descubrimiento del electrn y el primer detallado sobre su comportamiento fueron posibles gracias a la invencin del tubo de rayos catdicos, el precursor del cinescopio del aparato de televisin actual. Una placa con carga positiva, el nodo, atrae las partculas con carga negativa, o electrones, emitidas por el ctodo. Un orificio en l nodo permite el paso de los electrones. El haz de electrones forma lo que los primeros investigadores llamaron rayo catdico. Este rayo viaja hasta incidir en la superficie est recubierta con un material fluorescente, como sulfuro de zinc, de manera es bombardeada por los electrones. La teora electromagntica establece que un cuerpo cargado en movimiento se comporta como un imn y puede interactuar con los campos elctricos y magnticos a travs de los cuales pasa. Dado que el rayo catdico es atrado por la placa con cargas positivas y repelido por la placa con cargas negativas, es claro que debe estar formado por partculas negativas.En la postrimera del siglo XIX, J.J. Thomson utilizo un tubo de ensayos catdicos y su conocimiento acerca de los efectos de las fuerzas elctrica y magntica en una partcula cargada negativamente para obtener la relacin entre la carga elctrica y la masa de un electrn. Thomson encontr que la relacin es de -1.76x108 C/g, donde C significa coulomb, que es la unidad de carga elctrica. Despus, en experimentos efectuados entre 1908 y 1917, R.A. Millikan encontr que la carga del electrn es de -1.60 x 10-19 C. A partir de estos datos es posible calcular la masa del electrn:

Masa del electrn= carga Carga/masa = -1.60x10-19 C-1.76X108 C/g = 9.09x10-28g

Que es una masa en extremo pequea.

Rayos X y radiactividad

En la dcada de 1890 muchos cientficos fueron atrados por el estudio de los rayos catdicos y de otros tipos de rayos. Algunos de estos se relacionaban con el fenmeno recientemente descubierto llamado radiactividad, que es la emisin espontanea de partculas, radiacin o ambas. Radiacin es el trmino empleado para describir la emisin y transmisin de energa a travs del espacio empleado en forma de ondas. Una sustancia radiactiva se desintegra espontneamente. A principios del siglo XX los cientficos descubierto varios tipos de rayos radiactivos. La informacin obtenida al estudiar estos rayos y sus efectos en otros materiales contribuyo de manera significativa a la comprensin de la estructura del tomo. En 1895 Wilhelm Rontgen observo que cuando los rayos catdicos incidan sobre vidrio y metales, se emitan unos rayos desconocidos. Estos rayos eran de alta energa y podan penetrar la materia. Adems oscurecan placas fotogrficas protegidas con el papel y producan fluorescencia en diversas sustancias. Dado que estos rayos no eran desviados por un imn, no constaban de partculas cargadas como los rayos catdicos. Rontgen los llamo rayos x. Posteriormente fueron identificados como un tipo de reaccin de alta energa.Poco despus del descubrimiento de Rontgen, Antoine Becquerel, profesor de Fsica en Paris, empez a estudiar las propiedades fluorescentes de las sustancias. Por mero accidente, descubri que algunos compuestos de uranio eran capaces de oscurecer placas fotogrficas protegidas con papel delgado o incluso hojas metlicas delgadas en ausencia del estmulo de rayos catdicos. La naturaleza de la radiacin causante de esto era desconocida, aunque al parecer dicha radiacin era semejante a los rayos X por ser de alta energa y por no constar de partculas cargadas. Marie Curie, discpula de Becquerel, surgi el nombre de radiactividad para este fenmeno. Se dice que es radiactivo cualquier elemento que como el uranio presenta radiactividad. En investigaciones anteriores se demostr que los elementos radiactivos pueden emitir tres tipos de rayos, los cuales se estudiaron mediante un dispositivo. Se observ que dos de los tres tipos de rayos podan desviarse al pasar entre dos placas metlicas con cargas opuestas.Dependiendo de sentido de la desviacin, estos dos rayos se llamaron rayos alfa () y rayos beta (). El tercer tipo, que no es afectado por las placas cargadas, es el de los rayos gamma (). Los rayos o partculas resultaron se iones de helio, con carga positiva de +2. Debido a su carga positiva estos rayos son atrados por la placa cargada negativamente. Los rayos , en cambio, estn formados por electrones cargados negativamente, por lo que son atrados hacia la placa con carga positiva. Dado que los rayos no son partculas cargadas, su movimiento no resulta afectado por un campo elctrico externo constan de radiacin de alta energa. El protn y el ncleoA principios de la dcada de 1900. Dos hechos relativos a los tomos haban quedado claros: contienen electrones y son elctricamente neutros. Dado que son neutros, cada tomo deber tener igual nmeros de cargas positivas y negativas, para mantener la neutralidad elctrica. A principios del siglo xx, el modelo aceptado para los tomos era el propuesto por J.J. Thomson. Segn su descripcin, un tomo podra considerarse una esfera de materia positiva en la cual se encuentran embebidos los electrones. En 1910 Ernest Rutherford, quien haba estudiado bajo la direccin de Thomson en Cambridge, decidi usar partculas para probar la estructura de los tomos. Junto con su colega Hans Geiger y un estudiante de licenciatura llamado Ernest Marsden, Rutherford efectu una serie de experimento en los cuales se utilizaron hojas delgadas de oro y otros metales como blancos de partculas emitidas por una fuente radioactiva. Ellos observaron que la mayora de las partculas penetraban la hoja sin desviarse o con una ligera desviacin. Tambin observaron que de vez en cuando una partcula se desviaba sorprendentemente. En algunas ocasiones, la partcula poda incluso regresar por la misma trayectoria hacia la fuente emisora. Este fue el descubrimiento ms sorprendente, dado que en el modelo de Thomson la carga positiva del tomo era tan difusa que se esperara que las partculas pasaran con muy poca desviacin. La primera reaccin de Rutherford al ser informado sobre el experimento se infiere en su comentario: fue tan increble como si usted hubiera disparado una granada de 15 pulgadas a un pedacito de papel de China y la granada hubiera regresado hacia usted.Posteriormente Rutherford fue capaz de explicar el resultado del experimento de dispersin de partculas , pero tuvo que dejar a un lado el modelo de Thomson y proponer un nuevo modelo para el tomo. Segn Rutherford, la mayor parte de un tomo debe ser espacio vaco. Esto explica porque la mayora de las partculas pasaron a travs de la hoja de oro con poca o ninguna desviacin. Las cargas positivas del tomo, propuso Rutherford, estn todas concentradas en un conglomerado centraldentro del tomo, al que llamo ncleo. Cuando una partcula se acerca al ncleo en el experimento de dispersin, acta sobre ella una fuerza de repulsin muy grande y en consecuencia sufre una gran desviacin. Si una partcula viaja directamente hacia el ncleo, experimenta una repulsin que poda invertir por completo el sentido de su movimiento.Las partculas cargadas positivamente en el ncleo se llaman protones. En distintos experimentos se encontr que cada protn tiene la misma cantidad de carga que un electrn, y es adems unas 1840 veces ms pesada que la partcula cargada negativamente, el electrn.En este punto de la investigacin, los cientficos perciban el tomo de la siguiente manera: en el ncleo est concentrada la mayor parte de la masa total del tomo, pero aquel ocupa solo 1/1013 del volumen total del tomo. En el caso de los tomos y molculas, las longitudes se expresaran aqu en trminos de la unidad SI llamada picmero (pm). Un radio atmico tpico es de unos 100 pm mientras que el radio del ncleo atmico es de apenas 5x10-3. Es posible apreciar los tamaos relativos de un tomo y su ncleo imaginando que si un tomo fuera del tamao del Astrodomo de Houston, el volumen del ncleo seria comparable con el de una pequea canica. Mientras que los protones estn encerrados en el ncleo del tomo., los electrones se consideran esparcidos alrededor del ncleo y a cierta distancia de l. El neutrnA pesar del xito de Rutherford al explicar la estructura atmica, otro problema importante permaneca sin resolver. Se saba que el hidrogeno, el tomoms simple, tiene solo un protn, y que el de hielo tiene dos. En consecuencia, la relacin entre la masa del tomo de helio y la del tomo de hidrogeno deba ser de 2:1. (Dado que los electrones son muchos ms ligeros que los protones, su contribucin puede ignorarse). Sin embargo, en realidad la relacin es 4:1. Anteriormente Rutherford y otros haban propuesto que deba de haber otro tipo de partculas subatmicas en el ncleo; la prueba fue proporcionada por James Chadwick en 1932. Cuando Chadwick bombardeo con partculas una delgada hoja de berilio, el metal emiti una radiacin de muy alta energa, un tanto similar a los rayos . En experimentos posteriores se demostr que los rayos en realidad constan de partculas elctricamente neutras con masa ligeramente mayor que la de los protones. Chadwick llamo a estas partculas neutrones.El misterio de la relacin de masas poda ahora explicarse. En el ncleo de helio hay dos protones y dos neutrones, y en el ncleo de hidrogeno hay solo un protones y ningn neutrn; en consecuencia, la relacin es 4:1.

Relaciones de masa de los tomos Nmero atmico, nmero de masa e isotopos. Las partculas subatmicas son tiles para entender mejor las propiedades de los tomos; se pueden identificar por el nmero de protones y neutrones que contienen.Masa y carga de partculas subatmicasPartculaMasa(g)Carga en CoulombCarga unitaria

Electrn9.1095x10-28-1.6022x10-19-1

Protn1.67252x10-24+1.6022x10-19+1

Neutrn1.67495x10-2400

El nmero atmico es el nmero de protones en el ncleo de cada tomo de un elemento. En un tomo neutro, el nmero de protones es igual al nmero de electrones, de tal manera que el nmero atmico tambin indica el nmero de electrones presentes en un tomo. La identidad qumica se puede determinar a partir de su nmero atmico. Por ejemplo, el nmero atmico del nitrgeno es 7; esto significa que cada tomo neutro de nitrgeno tiene siete protones y siete electrones. O bien, visto de otra manera, cada tomo en el universo que contenga siete protones se llama correctamente nitrgeno. El nmero de masa es el nmero total de protones y neutrones presentes en el ncleo de un tomo de un elemento. A excepcin del hidrogeno en su forma ms comn, que tiene un protn y ningn neutrn, todos los ncleos atmicos, contienen ambos, protones y neutrones. El nmero de neutrones en un tomo es igual a la diferencia entre el nmero de masa y el nuero atmico. En la mayora de los casos no todos los tomos de un elemento dado tienen la misma masa. Los tomos que tienen el mismo nmero atmico pero diferentes nmeros de masa se llaman isotopos.Masas atmicasUnas de las propiedades de un tomo es su masa, la cual se relaciona con el nmero de electrones, protones y neutrones en el tomo. El conocimiento de la masa atmica es tambin importante en el trabajo de laboratorio. Sin embargo, los tomos son partculas extremadamente pequeas; aun la partculams pequea de polvo que puede apreciarse a simple vista contiene 1x1016atomos. Si los tomos son tan pequeos Cmo puede siquiera esperarse poder determinar su masa? No es posible pesar un solo tomo, pero existen mtodos experimentales para determinar la masa de un tomo en relacin con la de otro. El primer paso consiste en asignar un valor a la masa de un tomo de un elemento dado, dado de tal forma que puede ser utilizado como patrn.

Masa molar de un elemento y nmero de AvogadroSe ha visto que las unidades de masa atmica constituyen una escala relativa de las masas de los elementos. Pero dado que los tomos tienen masas tan pequeas, no es posible disear balanza prctica alguna para pesarlos usando unidades calibradas de masa atmica. En cualquier situacin real se manejan muestras de sustancias que contiene una enorme cantidad de tomos. En consecuencia, sera conveniente contar con una unidad especial para describir una gran cantidad de tomos. La idea de una unidad para describir un nmero particular de objetos no es nueva. La unidad definida por el sistema SI es el mol, que es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (tomos, molculas u otras partculas) como tomoshay exactamente 12 gramos (0.012 kg) de carbono 12. Ntese que esta definicin especifica solo el mtodo por el cual se puede encontrar el nmero de partculas elementales. El nmero real se determina experimentalmente. El valor aceptado en la actualidad es: 1mol = 6.022045x1023 partculas. Este nmero se llama nmero de Avogadro, en honor del cientfico italiano Amedeo Avogadro. Molculas: tomos en combinacinMolculas y formulas qumicasUna molcula es un agregado de por lo menos dos tomos en una configuracin definida, mantenidos juntos por fuerzas qumicas. Una formula qumica expresa la composicin de un compuesto por medio de los smbolos de elementos de los tomos participantes. Por composicin se entiende no solo los elementos presentes en los compuestos sino tambin las proporciones en las cuales los tomos estn presentes en los compuestos. Los dos tipos de frmulas qumicas con las que es necesario familiarizarse son las formula moleculares y las formulas empricas.Formula molecularUna formula molecular indica el nmero exacto de tomos de cada elemento en una molcula. El tipo ms simple de molcula tiene dos tomos y se llama molcula diatomica. Las molculas pueden tener ms de dos tomos ya sea del mismo tipo. Las molculas que tienen ms de dos tomos se llaman molculas poli atmicas. A las formas diferentes de un mismo elemento se les llama alotropos. En su parte ms sencilla, las frmulas moleculares se escriben agrupando los tomos de los mismos elementos.Es necesario advertir las importantes diferencias entre molcula y compuesto, dos trminos que a menudo se usan como sinnimos pero que no necesariamente tiene el mismo significado. Un compuesto es una sustancia formado por tomos de dos o mselementos, mientras que una molcula es una unidad de sustancia formada por dos o ms tomos del mismo elemento o de diferentes elementos.

Iones y compuestos inicosLos protones (cargados positivamente) presentes en el ncleo de un tomo permanecen ah durante los cambios qumicos ordinarios (tambin llamados reacciones qumicas), pero los electrones (cargados negativamente) se ganan o se pierden con facilidad. Cuando se agregan o eliminan electrones a un tomo o molcula neutros, se forma una partcula cargada llamada ion. Un ion con carga neta negativa se llama anin. Un ion con carga neta positiva se llama catin; un ion con carga neta negativa se llama anin. Un tomo puede ganar o perder ms de un electrn. Ms aun, un grupo de tomos se pueden unir en una molcula, pero tambin pueden formar un ion de carga neta positiva o negativa. Los iones que tienen un solo tomo se llaman iones monoatmicos, y los que tienen ms de un tomo se llaman iones poliatmicos. Los compuestos que contienen cationes y aniones se llaman compuestos inicos. En la mayora de los casos, los compuestos inicos contienen un elemento metlico como catin y uno no metlico como anin. Los metales tienden a formar cationes compuestos. Por otro lado, los elementos no metlicos forman aniones cuando se combinan con los metales. La masa molar de un compuesto inico es la suma de las masas molares de cationes y aniones presentes.Composicin porcentual en masa de los compuestosLa composicin de un compuesto se expresa de modo conveniente como composicin porcentual en masa (tambin llamada composicin porcentual en peso), que es el porcentaje en masa de cada elemento presente en un compuesto. Se obtiene dividiendo la masa de cada elemento contenida en un mol del compuesto entre la masa molar del compuesto y multiplicando por 100%. Dado que tanto la formula emprica como la molecular informan sobre la composicin del compuesto, no es sorprendente que se obtenga el mismo valor porcentual para la masa. Determinacin experimental de frmulas empricasSe ha visto que si se conoce la composicin porcentual de un compuesto es posible determinar su frmula emprica. De hecho, este es un procedimiento empleado para identificar compuestos experimentalmente. Los pasos bsicos son los siguientes. Primero, por anlisis qumico se determina el nmero de gramo de cada elemento presente en una cantidad dada del compuesto. Enseguida las cantidades en gramos se convierten en nmeros de moles de los elementos. Por ltimo, se determina la formula emprica del compuesto.Determinacin de frmulas moleculares La frmula calculada a partir de los datos de composicin porcentual en ms aes siempre la formula emprica. Para calcular la formula real o molecular se requiere conocer la ms molecular aproximada al compuesto adems de la formula emprica. Leyes de combinacin qumica Una vez analizadas las formulas qumicas de molculas y compuestos, se consideraran ahora dos importantes leyes que jugaron un papel relevante en los primeros pasos hacia la comprensin de los compuestos qumicos. La ley de proporciones definidas establece que muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen los elementos constituyentes en las mismas proporciones en masa. Esta ley por lo general se atribuye a Joseph Proust, qumico francs que la pblico en 1799, ocho aos antes de que la teora de Dalton fuera propuesta. La ley dice si, por ejemplo, se analizan muestras del gas dixido de carbono (CO2) obtenidos de fuentes diferentes, se encontrara en cada una de las muestra la misma relacin en masa entre carbono y oxgeno. En la actualidad este resultado parece obvio, porque normalmente se espera que todas las molculas de un mismo compuesto tengan la misma composicin; es decir, que contengan las mismas proporciones de tomos de los elementos constituyentes. Si las proporciones de los diferentes tomos son fijas, tambin los sern las masas de dichos tomos. La otra ley fundamental es la ley de las proporciones mltiples, la cual establece que si dos elementos pueden combinar para formar ms de un compuesto, las masas de un elemento que se combinan con la masa fija de otro elemento se encuentran en relaciones de nmeros enteros pequeos. Determinacin experimental de masa atmica y molecularEn el mtodo ms exacto y directo para determinar masas atmicas y moleculares se utiliza la espectrometra de masas. Unas de las primeras aplicaciones del espectrmetro de masa fue la demostracin hecha por F.W. Aston de que el nen natural est formado por los isotopos. La intensidad de los picos expresa la abundancia natural de los isotopos. El conocimiento tanto la abundancia natural como de la masa atmica de los isotopos permite calcular la masa atmica promedio de un elemento.

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA

www.profesorenlinea.cl/fisica/AtomoLineaTiempo.htm

ANEXO