Quarks.

Existen cuatro fuerzas básicas en la naturaleza: interacción nuclear fuerte, interacción electromagnética, interacción débil, y la interacción gravitatoria.

Los leptones participan solo de la interacción débil, estos incluyen los electrones, muones y otros. Las partículas que interaccionan por medio de la fuerza nuclear fuerte se denominan hadrones, los cuales se dividen en bariones y mesones. Existe una gran variedad de estas partículas, unas estables a lo largo del tiempo, otras muy inestables con vida media de nanosegundos o menos. Los leptones no están formados por otras partículas, pero los hadrones están conformados por otras partículas llamadas quarks. Todos los hadrones están conformados por distintas combinaciones de quarks Tipler y Mosca (2010).

El modelo de quarks fue propuesto por Gell-Mann y G. Zweig en 1963 según el cual los hadrones están formados por la combinación de dos o tres partículas elementales denominadas quarks. Según este modelo existían tres tipos de quarks denominados up (arriba), down (abajo) y strange (extraño), los cuales se distinguen por una propiedad llamada “sabor” Tipler y Mosca (2010).

Los quarks poseen propiedades diferentes a lo que se está acostumbrado, por ejemplo, poseen carga fraccionaria. Cada quark posee una serie de características que se pueden apreciar en el siguiente cuadro:

Sabor	Espín	Carga	Num. Bariónico	Extrañeza	Encanto	Núm. de cima	Núm. de fondo
u	½ h	+ 2/3 e	+ 1/3 e	0	0	0	0
d	½ h	- 1/3 e	+ 1/3 e	0	0	0	0
s	½ h	- 1/3 e	+ 1/3 e	-1	0	0	0
c	½ h	+ 2/3 e	+ 1/3 e	0	+1	0	0
t	½ h	+ 2/3 e	+ 1/3 e	0	0	+1	0
b	½ h	- 1/3 e	+ 1/3 e	0	0	0	+1

Fuente: Tipler y Mosca, 2010

Cada quark a su vez tiene su propio antiquark con propiedades opuestas. Los bariones están conformados por tres quarks y los mesones por dos.

Los protones están formados por la combinación uud y los neutrones por udd, Los hadrones menos comunes y de vida media muy corta presentan los restantes quarks.

La existencia de los quarks se ha puesto en evidencia mediante experimentos de dispersión de alta energía, en los cuales al bombardear nucleones (protones o neutrones) con hadrones de alta energía presentaban desviaciones en grandes ángulos evidenciando la existencia de partículas con tamaño mucho menor al del nucleón (Tipler y Mosca 2010).

Se ha intentado aislar quarks, sin embargo, hasta la fecha aun esto no se ha logrado. De acuerdo al conocimiento actual se cree imposible el aislamiento de uno de ellos.

Descripción:

Up y Down: son los quarks más comunes y menos masivos. Son los constituyentes de protones y neutrones, y así de la mayor parte de la materia ordinaria (Anónimo s.f.).

Strange: La primera partícula “extraña” fue descubierta en 1947, recibe su nombre porque se encontró en un experimento de rayos cósmicos, que un núcleo “vivió” 10 ^-10 s en lugar de 10 ^-23 s que debió “vivir”, esta partícula se denominó “lambda” y la propiedad que le permitió vivir más tiempo se denominó extrañeza. Uno de los quark que conforma esta partícula se denominó a su vez strange (extraño) (los otros dos quark son uno up y otro down), su existencia como quark fue postulada en 1964 y las primeras evidencias del quark en si mismo se dieron posteriormente, en 1968 (Anónimo s.f.).

Representación de un protón, un neutrón y un pión, formados por quarks

Fuente: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/iesarroyo/fisica/particula.htm

Fuente:

Anónimo (s.f.) Quarks. Extraído el 1 de noviembre de 2011 de http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/particles/quark.html

Anónimo 2 (s.f.) La física de partículas y las interacciones fundamentales. Extraído el 1 de noviembre de 2011 de: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/iesarroyo/fisica/particula.htm

Tipler y Mosca (2010) Física para la ciencia y la tecnología. Editorial Reverté.