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El Modelo Estándar es la tabla periódica de la Física. Es una teoría sobre las partículas fundamentales y la interacción entre ellas. Las Partículas fundamentales son los bloques básicos para la construcción de toda la materia que hay en el Universo, y están regidas por cuatro fuerzas fundamentales:
- Fuerza de Gravedad.
- Fuerza Electromagnética.
- Fuerza Nuclear Débil.
- Fuerza Nuclear Fuerte.
Estas partículas se dividen en dos tipos básicos:
- Quarks.
- Leptones.
Y estos a su vez se dividen en tres generaciones, siendo las partículas más ligeras y estables, las de la primera generación y las más masivas e inestables, las de la segunda y tercera generación. Toda la materia estable del Universo está hecha de partículas de la primera generación.
Dentro de los Quarks, encontramos seis, emparejados en las tres generaciones:
Primera Generación:
- Up.
- Down.
Segunda Generación:
- Charm.
- Strange.
Tercera Generación:
- Top.
- Bottom.
Los Leptones son seis y se clasifican de la misma forma:
Primera Generación:
- Electron.
- Neutrino Electrónico.
Segunda Generación:
- Muón.
- Neutrino Muónico.
Tercera Generación:
- Tau.
- Neutrino Tauónico.
En cuanto a las fuerzas, tres de ellas resultan del intercambio de particulas mediadoras, las cuales pertenecen al grupo de los Bosones.
Fuerza Elecrtomagnética: Fotón.
Fuerza Nuclear Débil: Bosones W y Z.
Fuerza Nuclear Fuerte: Gluón.
El hipotético Gravitón sería la particula mediadora de la Fuerza de Gravedad, pero aún no se ha observado. Además, la Gravedad no forma parte del Modelo Estándar ya que se han tenido dificultades para encajarla en el mismo.
El 4 de julio de 2012, se descubrió en el CERN una nueva partícula, el Bosón de Higgs, el cual es una manifestación del Mecanismo de Higgs.
En la naturaleza existen dos tipos de partículas elementales, los Fermiones y los Bosones. Tienen spin semi-entero (1/2, 3/2, 5/2...)
Debemos entender el spin como el giro de una partícula, aunque las particulas ni son bolitas, ni giran en realidad.
Tenemos dos tipos de Fermiones, los Leptones y los Quarks. Con ellos se construye la materia que observamos en el universo.
Los Leptones.
Los Leptones son un tipo de partícula que está definida por su spin 1/2. También cuenta con 3 generaciones de partículas y son de dos tipos:
- Neutrinos.
- Electrones.
Algunas de sus características son que no interactúan con la Fuerza Fuerte, solamente con el Electromagnetismo y la Fuerza Débil; y pueden existir en forma aislada, no como los Quarks, que siempre se encuentran acoplados con otros Quarks.
Se tiene evidencia de la existencia de seis leptones, tres con carga eléctrica negativa y tres neutros. Los tres leptones con carga son:
- Electron.
- Muón.
- Tau.
Los tres leptones neutros son los neutrinos y cada uno está asociado a un leptón cargado:
- Neutrón Electrónico.
- Neutrón Muónico.
- Neutrón Tauónico.
Y con respecto a la antimateria, cada uno tiene su contraparte pero con carga eléctrica positiva. La antipartícula del Electrón es el Positrón y fue la primera partícula de antimateria descubierta.
Los Muones y Tauones son versiones más pesadas del electrón y son muy inestables por lo que su tiempo de vida es demasiado corto. El Muón es unas 207 veces más grande que el electrón y el Tau, unas 3,409 veces más grande.
Los Neutrinos prácticamente no interactúan con ninguna otra partícula y su masa, si es que la tienen, es al menos de una millonésima parte de la del electrón.