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Modelo Estándar – Números Cuánticos – Parte 3

Por Kirai el 28 de July de 2004 en Física

En la lección anterior aprendimos el primer número cuántico: la carga eléctrica. Pero existen otros números cuánticos cuya propiedad principal es que se conservan en cualquier reacción. Otra cosa importante de los números cuánticos es que son discretos, es decir, no se corresponden con números reales.

El número bariónico es el siguiente número cuántico que vamos a estudiar. Tanto el Protón como el Neutrón tienen +1 como número bariónico. Mientras que el electrón, el positrón y el neutrino tienen 0. Por lo tanto, un neutrón (+1) no se puede transformar en un electrón (0) y un positrón (0) porque no se conservaría el número bariónico. Pero, por ejemplo, un neutrón(+1) podría transformarse en un protón(+1), un electrón(0) y un antineutrino(0); porque se conserva el número bariónico.

Por ejemplo en el acelerador LHC que se está construyendo actualmente en el CERN. Que será la máquina más grande jamás creada por el hombre (27 km de diámetro) acelerará Protones a altas energías y los hará chocar.


Esquema del LHC. Como véis el tunel está bajo tierra a 100 metros y hay varios detectores colocados alrededor de los 27 km del anillo.

Si hacemos colisionar 2 protones podría pasar lo siguiente:

proton (+1) + proton (+1) -> proton (+1) + proton (+1) + neutron (+1) + antineutron (-1)

Vemos que la suma inicial del número bariónico es 2 y la final también. Podéis también comprobar que se conserva la carga eléctrica.

El Color es otro número cuántico muy importante que debemos aplicar a los Quarks. Hay tres números cúanticos relacionados con el color, el rojo, el azul y el verde. No existen Quarks neutros, todos tienen un color. Además, al igual que tenemos cargas negativas también tenemos colores negativos: antirojo, antiazul y antiverde, estas cargas solo existen en los antiquarks. Vamos a terminar explicando lo que es una antipartícula:

Una antipartícula se corresponde con una partícula pero cambian sus números cuánticos. Por ejemplo, un protón tiene carga +1, por lo que un antiprotón tiene carga -1. Las antipartículas no se suelen encontrar en la naturaleza. Pero aquí en el CERN, en el laboratorio de antimateria donde trabaja Verena se producen cada día unos 200 átomos de antihidrógeno que están compuestos por un núcleo que tiene un antiprotón.


El único laboratorio de antimateria del mundo.


Comentarios

  1. ¿Para qué sirve el antihidrogeno?
    ¿Porqué no…
    proton (+1) + proton (+1) -> proton (+1) + proton (+1) + neutron (+1) + antineutron (-1) + neutron (+1) + antineutron (-1)?
    A mi me parece (ME y PARECE son palabras clave) igual de increible desde mi incultura … osea dos cosas (en este caso protones) chocan y según tu, generan 4 cosas de las cuales 2 son iguales a las que habían antes (y eso que hablaste de conservación de masa y de carga electrica) mas otras dos que te sacas cual mago del sobrero, entonces ¿porqué no hay más de estas que parecen generarse de la nada?.

  2. Mmmm, la carga eléctrica se conserva. Y en cuanto a la masa siento no haber explicado que al colisionar dos protones van con mucha energía y como la Energía es Masa podemos crear nuevas partículas de “la nada”, por muy raro que pueda sonar. Por lo que para que se produjera la reacción que tu propones deberíamos utilizar energías muy muy muy altas para conseguirlo. (Espero haber aclarado algo)

    El objetivo con el antihidrógeno es crear mucho para poder hacer experimentos a gran escala con antimateria. La gran pregunta de los físicos es ¿Porqué el mundo está creado por materia en vez de antimateria?

  3. joder esa ultima pregunta me ha dejado loco….

  4. Hace poco lei un libro (creo q se esta haciendo muy famoso, es del autor de “Codigo Davinci”) y uno de los temas centrales era la antimateria.
    Creí que casi todo lo que hablaba sobre el CERN (y su gigante acelerador de particulas, el tema de la anti-materia, etc) era nada más que un argumento para el libro.
    Ahora veo que hay muchos hechos ciertos….
    Realmente impresionante

  5. Potser pel que nosaltres és matèria, en un altre lloc és antimatèria. Així, q potser la matèria i l’antimatèria només són opinions xD

    ——

    A lo mejor, lo que para nosotros es materia, en otro sitio es antimateria. Así, puede que la materia i la antimateria solo sean opiniones xD

  6. ¿Porqué el mundo está creado por materia en vez de antimateria?
    Yo creo que lo de materia y antimateria es una simple convencion, los protones y los electrones tienen cargas opuestas y a la del proton le hemos llamado positiva y a la del electron negativa pero si fueran exactamente al reves seguramente no habria diferencia, nosotros le hemos llamado materia a lo que conocemos y antimateria a lo otro, pero podria ser al reves.

  7. Tienes un gran Blog y un gran curso de fisica para subnormales como yo, bastante instructivo.
    ¿Básicamente lo que crea el LHC es materia a partir de la energia? ¿al crear un antineutron no se anularía con el neutro mas cercano y dejaría de existir o algo asin? ¿quien paga el LGC? soy un pozo sin fondo de preguntas XDDDD Como podemso saber si no somos pedazos de materia tan complejos que aleatoriamente hacemos todo lo qeu hacemos, si aun asi sabemos que todo a nuestro alrededor en realidad es un pedazo de “cosa” como nosotros? es más, siendo solo pedazos de carne, como es posible que nuestras particulas interaccionen hata hacernos pensar lo que pensamos? bufff, es todo muy raro XD. y paro q sino parecere (si no lo soy) el tipo mas pesado del mundo

  8. Gravatar de Anonymous
    Anonymous
    04 May, 2005

    Please visit some relevant pages dedicated to…

  9. BUENO A MI ME DIERON UN PROBLEMA DE HALLAR LA SUMA DE LOS NUMEROS CUANTICOS Y EL ULTIMO ELEMENTO DE LA NOTACION:
    5P4=CINCO P CUARTOS
    EH BUSCADO EN MIS LIBROS QUE TENGO Y NO LO ENCUENTRO PIDO EL QUE SEPA ME AVISE

  10. Calla conchatumadre ese problema no existe el que te dio ese problema le han metido tanta pinga que no sabe lo que escribe ni dar problemas, ASI QUE NO LO HAGAS Y DILE AL QUE TE DIO ESE PROBLEMA QUE NO EXISTE Y SI TE DICE QUE ERES BRUTO MANADALE A LA MIERDAAAAAA.

  11. acabo de leer una opinión por ahí que dice que lo de que estemos hecho de materia o de antimateria es simplemente una conveción.de acuerdo.pero la pregunta no si estamos hechos de materia o de antimateria, si no, “por que estamos hechos de una en concreto de esas dos posibilidades?a priori son igual de probales y de estables…” misterios de la fisica, quizá el modelo es más incompleto de lo que pensábamos…
    pd. gracias por blogs como este!

  12. quiero un concepto de numeros cuanticos

  13. [...] habíamos presentado a los Quarks up y down que forman los neutrones y protones. Además sabemos que pueden existir en tres variedades de [...]

  14. Número bariónico?

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