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Los Quarks

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Los Quarks

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Page 2: Los Quarks

QuarkQuark

Interactúan con 4 fuerzas fundamentales

Interactúan con 4 fuerzas fundamentales

Únicas partículas fundamentales

Únicas partículas fundamentales

Formar protones y neutrones

Formar protones y neutrones

Varias especies se combinan

Varias especies se combinan

De la materiaDe la materia

Constituyente fundamental Constituyente fundamental

Interacción gravitatoriaInteracción gravitatoria

Interacción electromagnética

Interacción electromagnética

Interacción nuclear débilInteracción

nuclear débilInteracción

nuclear fuerteInteracción

nuclear fuerte

Conclusión de los intentos

Conclusión de los intentos

Para encontrar los fundamentosPara encontrar

los fundamentos

De la construcción de la materia

De la construcción de la materia

Page 3: Los Quarks

Muy inestables

Muy inestables

Bottom (fondo)Bottom (fondo)Top (cima)Top (cima)Strange

(extraño)Strange (extraño)

Charm (encanto)

Charm (encanto)Down (abajo)Down (abajo)Up ( arriba)Up ( arriba)

Existen 6 tipos de Quark

Existen 6 tipos de Quark

Pero los fisicos

Pero los fisicos

Después del Big Bang

Después del Big Bang

Fracción de segundo

Fracción de segundo

Se desintegraron

Se desintegraron

Siempre se encuentran en

grupos

Siempre se encuentran en

grupos

Pueden recrearlos y estudiarlos

Pueden recrearlos y estudiarlos

De dos o tres quarkDe dos o tres quark

Llamados hadronesLlamados hadrones

Mesones y Bariones

respectivamente

Mesones y Bariones

respectivamente

Page 4: Los Quarks

Descubrimiento experimentalDescubrimiento experimental

Década 1960Década 1960

Protón Protón

Hadrones Hadrones

Dispersión electrón-protón

Dispersión electrón-protón

Carga protón Carga protón viendo distribución viendo distribución

Objetivo experimentalObjetivo experimental

Ej. : NeutronesProtones

Ej. : NeutronesProtones

Partícula subatómicaPartícula subatómica

Análisis propiedades de reacciones

Análisis propiedades de reacciones

Page 5: Los Quarks

Análisis teóricoAnálisis teórico

QUARKSQUARKS

Cargadas de un espín 1/2Cargadas de un espín 1/2

Manera experimentalManera experimental

Nadie sabia que estaban allí

Nadie sabia que estaban allí

Fue un descubrimiento Fue un descubrimiento

Se descubrieron Se descubrieron

En los NucleonesEn los Nucleones

En conclusión En conclusión

De ProtonesDe Protones

Considero Considero

Colisiones inelásticasColisiones inelásticas

Protón compuesto por partículas transferidas.Protón compuesto por partículas transferidas.

James BjorkenJames Bjorken

Page 6: Los Quarks

Makoto Kobayashi y Toshihide MaskawaMakoto Kobayashi y Toshihide Maskawa

Luego Luego

Tercera generación de quarks

Tercera generación de quarks

Quark encantador y su antiquark

Quark encantador y su antiquark

Se componía por

Se componía por

Quark fondoQuark fondo

Descubrimiento del mesón J/ψ en 1974Descubrimiento del mesón J/ψ en 1974

Quark cimaQuark cima

Existencia CuarksExistencia Cuarks

Hipótesis quintoy sexto cuark

Hipótesis quintoy sexto cuark

Inicialmente se creía

Inicialmente se creía

Diferentes saboresDiferentes sabores

Strange (extraño)Strange (extraño)

Down (abajo)Down (abajo)

Up ( arriba)Up ( arriba)

Page 7: Los Quarks

De dos leptones De dos leptones

Quark encantado y extrañoQuark encantado y extraño

Separación de partículas

Separación de partículas

Quark arriba y abajoQuark arriba y abajo

Segunda generaciónSegunda generación

Separación en generaciones

Separación en generaciones

Halladas experimentalmente

Halladas experimentalmente

Primera generaciónPrimera generación

Generación Generación

Varían en masa aumentando en

generación

Varían en masa aumentando en

generaciónDos quarksDos quarks

Aceleradores de partículasAceleradores de partículas

Tercera generaciónTercera generaciónQuark fondo y cimaQuark fondo y cima

Page 8: Los Quarks
Page 9: Los Quarks

Propiedades Propiedades

Formados por tres quarksFormados por tres quarks

Formados por un quark y antiquarkFormados por un quark y antiquarkEj. Piones, Kaones …Ej. Piones, Kaones …

Ej. Protones, Neutrones …Ej. Protones, Neutrones … BarionesBariones

HadronesHadrones

Sino se agrupan formandoSino se agrupan formando

MesonesMesones

Quarks no están libres en la naturaleza

Quarks no están libres en la naturaleza

2 tipos2 tipos

Page 10: Los Quarks

Nombre Símbolo Generación Isospín débil Sabor Carga Masa

arriba (up) u 1 +½ Iz=+½ +⅔ 1,5 – 4,0

abajo (down) d 1 -½ Iz=-½ -⅓ 4 – 8

extraño (strange) s 2 -½ S=-1 -⅓ 80 – 130

encantado (charm) c 2 +½ C=1 +⅔1150 – 1350

fondo (bottom) b 3 -½ B'=-1 -⅓4100 – 4400

cima (top) t 3 +½ T=1 +⅔170900 ± 1800

Page 11: Los Quarks

Propiedades de leptones

Propiedades de leptones

Una es una Particula cargada

Una es una Particula cargada

Llamadas doblete débil

Llamadas doblete débil

Por un par de partículasPor un par

de partículasCada uno

representadoCada uno

representado

taútaúmuonmuonelectrónelectrón

Tres sabores de leptones

Tres sabores de leptones

Casi sin masaCasi sin masa La otra es una partícula neutra

La otra es una partícula neutra

Con el mismo nombre que

su sabor

Con el mismo nombre que

su sabor

Todos tienen una antiparticula

Todos tienen una antiparticula Llamada neutrinosLlamada neutrinos

Neutrinos y antineutrinosNeutrinos y

antineutrinosTienen sencilla

unidad de carga electrica

Tienen sencilla unidad de

carga electrica

Los leptones cargados

Los leptones cargados

Dos estados de spin

Dos estados de spin

Carga ceroCarga cero

Page 12: Los Quarks

siempre las partículas

Compuestas(Bariones y

mesones

siempre las partículas

Compuestas(Bariones y

mesones

Masa de un quark es una

Construcción teórica

Masa de un quark es una

Construcción teórica

A este cambio se le denomina

sabor

A este cambio se le denomina

sabor

Tienen carga Entera.

Tienen carga Entera.

por lo tanto tienen tres

colores

por lo tanto tienen tres

colores

Para los quarks tipo u (u, c y t)

es de +1/2, mientras que para Los otros, llamados

quarks tipo d (d, s, b), es de -1/2.

Para los quarks tipo u (u, c y t)

es de +1/2, mientras que para Los otros, llamados

quarks tipo d (d, s, b), es de -1/2.

se suele decir que existen 18

tipos de quarks, 6 con sabor y

cada uno con 3 colores

se suele decir que existen 18

tipos de quarks, 6 con sabor y

cada uno con 3 colores

rojo, verde y azulrojo, verde y azul

Su signo depende

de qué tipo de quark es

Su signo depende

de qué tipo de quark es

Tiene sentido sólo cuando se especificaque se usará

para definirla

Tiene sentido sólo cuando se especificaque se usará

para definirla

La carga -⅓ o +⅔ de la carga elemental

La carga -⅓ o +⅔ de la carga elemental

Los quarks están localizados

en la representación fundamental 3

Los quarks están localizados

en la representación fundamental 3

Los quarks, pueden cambiar

de tipo

Los quarks, pueden cambiar

de tipo

Para los quarks es de 1/2

Para los quarks es de 1/2

Los bosones W y Z

son los que permiten el

cambio de sabor

Los bosones W y Z

son los que permiten el

cambio de sabor

Los quarks no pueden

encontrarse solos en la naturaleza

Los quarks no pueden

encontrarse solos en la naturaleza

Carga de colorCarga de colorSabor Sabor Isospín débil Isospín débil Masa Masa Carga Carga

Los quarksLos quarks

Page 13: Los Quarks

Los leptones y los quarks

Los leptones y los quarks

Dos primeros quarks

Dos primeros quarks

Dando origen al Núcleo Atómico. Dando origen al Núcleo Atómico.

Forman toda la materia que nos rodea

Forman toda la materia que nos rodea

Neutrones Neutrones

Protones Protones

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Page 14: Los Quarks

Los bosones W y Z son las partículas mediadoras de la interacción nuclear débil, una de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza. Son tres tipos de partículas fundamentales muy masivas que se encargan en general de cambiar el sabor de otras partículas, los leptones y los quarks.

Bosones W± y Z0

Clasificación Partícula elemental

Familia Bosón

Grupo Bosón de gauge

Interacción GravedadElectromagnetismo

Símbolo(s) W± y Z0

Antipartícula W+: Bosón W−

Z0: Ella misma

Masa W±: 80,401 (38) GeV/c2

Z0: 91,1876 (21) GeV/c2

Vida media ~10−25 s

Carga eléctrica W±: ±1 eZ0: Neutra

Carga de color Neutra

Espín

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Page 15: Los Quarks