Partículas fisicas
La física de partículas (también conocida como física de altas energías ) es una rama de la física que estudia la naturaleza de las partículas que constituyen la materia y la radiación . Aunque la palabra partícula puede referirse a varios tipos de objetos muy pequeños (por ejemplo , protones , partículas de gas o incluso polvo doméstico), la física de partículas suele investigar las partículas detectables irreductiblemente más pequeñas y las interacciones fundamentales necesarias para explicar su comportamiento.
Según la comprensión actual, estas partículas elementales son excitaciones de los campos cuánticos que también gobiernan sus interacciones. La teoría actualmente dominante que explica estas partículas y campos fundamentales, junto con su dinámica, se llama Modelo Estándar . Por lo tanto, la física de partículas moderna generalmente investiga el Modelo Estándar y sus diversas extensiones posibles, por ejemplo, a la partícula "conocida" más nueva, el bosón de Higgs , o incluso al campo de fuerza más antiguo conocido, la gravedad . [1] [2]
La investigación moderna en física de partículas se centra en partículas subatómicas , incluidos componentes atómicos, como electrones , protones y neutrones (los protones y neutrones son partículas compuestas llamadas bariones , hechas de quarks ), que se producen mediante procesos radiactivos y de dispersión , tales partículas son fotones. , neutrinos y muones , así como una amplia gama de partículas exóticas . [3]
La dinámica de las partículas también se rige por la mecánica cuántica ; exhiben dualidad onda-partícula , mostrando un comportamiento similar a una partícula bajo ciertas condiciones experimentales y un comportamiento similar a una onda en otras. En términos más técnicos, se describen mediante vectores de estado cuántico en un espacio de Hilbert , que también se trata en la teoría cuántica de campos . Siguiendo la convención de los físicos de partículas, el término partículas elementales se aplica a aquellas partículas que, según la comprensión actual, se presume que son indivisibles y no están compuestas por otras partículas. [4]
Todas las partículas y sus interacciones observadas hasta la fecha pueden describirse casi en su totalidad mediante una teoría cuántica de campos llamada Modelo Estándar . [5] El Modelo Estándar, como está formulado actualmente, tiene 61 partículas elementales. [4] Esas partículas elementales pueden combinarse para formar partículas compuestas, lo que representa los cientos de otras especies de partículas que se han descubierto desde la década de 1960.
Se ha encontrado que el modelo estándar está de acuerdo con casi todas las pruebas experimentales realizadas hasta la fecha. Sin embargo, la mayoría de los físicos de partículas creen que es una descripción incompleta de la naturaleza y que una teoría más fundamental espera ser descubierta (ver Teoría del todo ). En los últimos años, las mediciones de la masa de neutrinos han proporcionado las primeras desviaciones experimentales del modelo estándar, ya que los neutrinos no tienen masa en el modelo estándar. [6]
