hadrón
En física de partículas , un hadrón / ˈ h æ d r ɒ n / ( escucha )
( griego antiguo : ἁδρός , romanizado : hadrós ; "fuerte, grueso") es una partícula subatómica compuesta hecha de dos o más quarks unidos por el fuerte interacción _ Son análogos a las moléculas que se mantienen unidas por la fuerza eléctrica . La mayor parte de la masa de la materia ordinaria proviene de dos hadrones: el protón y elneutrón , mientras que la mayor parte de la masa de los protones y neutrones se debe a su vez a la energía de enlace de sus quarks constituyentes, debido a la fuerza fuerte.
Los hadrones se clasifican en dos grandes familias: bariones , formados por un número impar de quarks (normalmente tres quarks) y mesones , formados por un número par de quarks (normalmente dos quarks: un quark y un antiquark ). [1] Los protones y los neutrones (que constituyen la mayor parte de la masa de un átomo ) son ejemplos de bariones; Los piones son un ejemplo de un mesón. En los últimos años se han descubierto hadrones "exóticos" , que contienen más de tres quarks de valencia. Un estado de tetraquark (un mesón exótico ), llamado Z(4430) −, fue descubierta en 2007 por Belle Collaboration [2] y confirmada como resonancia en 2014 por la colaboración LHCb . [3] Dos estados de pentaquark ( bariones exóticos ), llamados P+
c(4380) y P+
c(4450) , fueron descubiertos en 2015 por la colaboración LHCb . [4] Hay varios candidatos de hadrones más exóticos y otras combinaciones de quarks de color-singlete que también pueden existir.
Se cree que casi todos los hadrones y antihadrones "libres" (es decir, aislados y no unidos dentro de un núcleo atómico ) son inestables y eventualmente se descomponen en otras partículas. La única posible excepción conocida son los protones libres, que parecen ser estables o, al menos, tardan mucho tiempo en descomponerse (del orden de 10 34+ años). A modo de comparación, los neutrones libres son la partícula inestable de vida más larga y se desintegran con una vida media de unos 879 segundos. [a] [5] Los protones y neutrones "ligados", contenidos dentro de un núcleo atómico , generalmente se consideran estables. Experimentalmente, la física de hadrones es estudiada porhacer colisionar protones o núcleos de elementos densos y pesados como el plomo o el oro, y detectar los desechos en las lluvias de partículas producidas. El mismo proceso ocurre en el entorno natural, en la atmósfera superior extrema, donde los muones y los mesones, como los piones , se producen por las colisiones de los rayos cósmicos con las partículas de gas enrarecido en la atmósfera exterior.
El término "hadron" es una nueva palabra griega introducida por LB Okun y en una charla plenaria en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías de 1962 en el CERN . [6] Abrió su charla con la definición de un nuevo término de categoría:
A pesar de que este informe trata sobre interacciones débiles, con frecuencia tendremos que hablar de partículas que interactúan fuertemente. Estas partículas plantean no sólo numerosos problemas científicos, sino también un problema terminológico. El punto es que " partículas que interactúan fuertemente " es un término muy torpe que no da lugar a la formación de un adjetivo. Por esta razón, para tomar un solo ejemplo, las desintegraciones en partículas que interactúan fuertemente se denominan "no leptónicas ". Esta definición no es exacta porque "no leptónico" también puede significar fotónico. En este informe llamaré "hadrones" a las partículas que interactúan fuertemente, y "hadrónicas" a las desintegraciones correspondientes (el griego ἁδρός significa "grande", "que significa "pequeño", "ligero"). Espero que esta terminología resulte conveniente. — LB Okun (1962) [6]