A student reading a book over a background of equations
Física Física Moderna Fuerza

Modelo Estándar de Partículas

October 5, 2023
Elba M Sepulveda

Image – Computer simulation by CERN: Lucas Taylor, CERN Higgs boson.

Objetivos

Al terminar la lección podrás:

  • Explicar las ineracciones de fuerza incluídas en el modelo estándard.
  • Identificar lo que son los quarks.
  • Explicar el mecanismo que compone el bosón de Higgs.
  • Identificar lo que son leptones.

Modelo Estándard

A través de los años los físicos han tratado de encontrar una teoría que pueda describir todas las fuerzas de la naturaleza en una sola ley.   Actualmente la mejor explicación de esa ley se le llama modelo estándar.  El modelo estándar incluye la fuerza de gravitación, la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. 

El siguiente diagrama presenta las fuerzas y las interacciones que componen el bosón de Higgs:

Modelo estándard de las partículas elementales.
Modelo estándard de las partículas elementales.

Este modelo es aceptado por toda la comunidad científica como el más lógico ya que incluye las fuerzas fundamentales y los acarreadores de esas fuerzas.  Con estas partículas se puede crear el universo según lo conocemos hoy.

¿Qué incluye el Modelo Estándar?

  • Partículas fundamentales: Estas son las partículas más pequeñas que conocemos y no están compuestas por otras partículas. Se dividen en dos grupos principales:
    • Fermiones: Son las partículas que constituyen la materia. Se subdividen en:
      • Quarks: Los componentes básicos de protones y neutrones.
      • Leptones: Como el electrón y el neutrino.
    • Bosones: Son las partículas que transmiten las fuerzas. Ejemplos incluyen:
      • Fotón: Transmite la fuerza electromagnética.
      • Gluón: Transmite la fuerza fuerte, que mantiene unidos a los quarks dentro de los protones y neutrones.
      • Bosones W y Z: Transmiten la fuerza débil, responsable de la desintegración radiactiva.
      • Bosón de Higgs: Confiere masa a las partículas.
  • Fuerzas fundamentales: El Modelo Estándar describe tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza:
    • La Fuerza electromagnética: Interactúa con partículas cargadas eléctricamente.
    • Fuerza fuerte: Mantiene unidos a los quarks dentro de los protones y neutrones.
    • Fuerza débil: Responsable de ciertos tipos de desintegración radiactiva.

El Modelo Estándar de Partículas es la teoría fundamental en física que describe las partículas elementales que constituyen la materia y las fuerzas que gobiernan sus interacciones. Es como un gran rompecabezas donde cada pieza representa una partícula fundamental y las reglas de cómo encajan describen las fuerzas de la naturaleza.

Enlaces externos para explorar

Simulación

Vídeo

El bosón de Higgs

Preguntas guía

  1. ¿Quién es Peter Higgs?
  2. ¿Qué es el bosón de Higgs?
  3. ¿Cómo se adquiere la masa?
  4. ¿Qué es el modelo estándar de la Física?
  5. ¿Qué es simetría?

Más información aquí: Fermilab and the Higgs Boson – https://www.fnal.gov/pub/science/higgs/index.html

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