Cuark extraño para niños
| Quark extraño (s) | |
|---|---|
| Clasificación | |
| Partícula elemental | |
| Fermión | |
| Quark | |
| Segunda generación | |
| Quark extraño | |
| Propiedades | |
| Masa: | 142,61 - 231,75 · 10−30 kg 80 - 130 MeV/c2 |
| Carga eléctrica: | − e |
| Carga de color: | Color |
| Spin: |  |
| Vida media: | Inestable (desconocido) |
| Antipartícula: | Antiquark extraño ( ) |
| Interacciona con: | Gravedad Interacción débil Electromagnetismo Interacción fuerte |
El quark extraño (también conocido como quark s) es una de las partículas más pequeñas que conocemos. Pertenece a la segunda familia de los quarks, que son los componentes básicos de la materia.
Este quark tiene una carga eléctrica especial, que es de menos un tercio de la carga elemental. También tiene un espín de un medio, lo que lo convierte en un fermión. Esto significa que sigue una regla importante en física llamada principio de exclusión de Pauli.
Al igual que otros quarks, el quark extraño tiene una propiedad llamada carga de color. Su antipartícula, el antiquark extraño, tiene una carga de anticolor. Estas partículas sienten la interacción fuerte, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.
Fue el científico Murray Gell-Mann quien propuso la existencia de este quark. Lo hizo para explicar la gran cantidad de hadrones (partículas formadas por quarks) que se habían descubierto hasta 1964. Sin el quark extraño, no se podían explicar todas las combinaciones de hadrones.
El nombre "extraño" se le dio porque forma parte de lo que se conocían como "partículas extrañas". Estas partículas tenían una vida más larga de lo que se esperaba, lo cual era "extraño" para los científicos de la época.
El quark extraño tiene una vida muy corta. Aunque forma hadrones que se desintegran rápidamente, es muy difícil medir la vida del propio quark. Esto se debe a que siempre se encuentra "confinado" dentro de otras partículas.
Este quark le da a los hadrones que forma una característica especial llamada "extrañez". Esta propiedad se define por la diferencia entre el número de antiquarks extraños y el número de quarks extraños que componen una partícula. El concepto de extrañeza se definió incluso antes de que se propusiera la idea de los quarks.
Contenido
La Historia del Quark Extraño
¿Cómo se descubrió el quark extraño?
Al principio de la física de partículas, en la primera mitad del siglo XX, los científicos pensaban que partículas como los protones, neutrones y piones eran las partículas más pequeñas. Pero con el tiempo, se descubrieron muchos más hadrones. El "zoo de partículas" creció de unas pocas en los años 30 y 40 a decenas en los años 50.
Algunas de estas partículas vivían mucho más tiempo que otras. La mayoría se desintegraban muy rápido, en unos 10-23 segundos, debido a la interacción fuerte. Pero otras, cuando se desintegraban por la interacción débil, duraban más, unos 10-10 segundos.
Mientras estudiaba estas desintegraciones, Murray Gell-Mann (en 1953) y Kazuhiko Nishijima (en 1955) crearon el concepto de "extrañeza". Esto ayudó a explicar por qué algunas partículas tenían una vida "extrañamente" más larga. La fórmula Gell-Mann-Nishijima fue un resultado importante de estos estudios.
El Modelo de Quarks y la Simetría de Sabor
A pesar de estos avances, la relación entre cada partícula y la razón física de la extrañeza no estaba del todo clara. En 1961, Gell-Mann y Yuval Ne'eman propusieron un sistema para clasificar los hadrones, llamado el "camino óctuple" o simetría de sabor SU(3). Este sistema organizaba los hadrones en grupos basados en su isospín.
La explicación física del isospín y la extrañeza llegó en 1964. Fue entonces cuando Gell-Mann y George Zweig propusieron de forma independiente el modelo de quarks. En ese momento, este modelo solo incluía los quarks arriba, abajo y extraño. Los quarks arriba y abajo explicaban el isospín, mientras que el quark extraño explicaba la extrañeza.
La Confirmación del Modelo de Quarks
Aunque el modelo de los quarks explicaba el "camino óctuple", no se encontraron pruebas directas de la existencia de los quarks hasta 1968. Esto ocurrió en el Stanford Linear Accelerator Center.
Los experimentos de dispersión inelástica profunda mostraron que los protones tenían una estructura interna. Estos experimentos indicaron que los protones estaban formados por tres partículas más fundamentales. Esto confirmó el modelo de cuarks.
Al principio, algunos científicos dudaban en llamar a estas tres partículas "quarks". Preferían la descripción de Richard Feynman de "partones". Sin embargo, con el tiempo, la teoría de los quarks fue aceptada por la comunidad científica.
Más sobre el Quark Extraño
- Quark
- Strangelet
- Interacción nuclear fuerte
- Carga de color
- Gluón
Véase también
En inglés: Strange quark Facts for Kids
