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.
En 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 conocido más antiguo, la gravedad . [1] [2]
La investigación moderna en física de partículas se centra en las partículas subatómicas , incluidos los componentes atómicos, como los electrones , los protones y los neutrones (los protones y los neutrones son partículas compuestas llamadas bariones , formadas por 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 al de una partícula bajo ciertas condiciones experimentales y un comportamiento similar al de una onda en otras. En términos más técnicos, se describen mediante vectores de estado cuánticos 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 supone que son indivisibles y no compuestas de 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, tal 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 los neutrinos han proporcionado las primeras desviaciones experimentales del modelo estándar, ya que los neutrinos no tienen masa en el modelo estándar. [6]
