Hadrón
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En fÃsica de partÃculas, un hadrón es una partÃcula subatómica que experimenta la fuerza nuclear (Véase Interacción nuclear fuerte). Estas no son partÃculas fundamentales, y están compuestas de: fermiones llamados quarks y antiquarks, y de bosones llamados gluones. Los gluones actúan de intermediarios para la fuerza de color que une a los quarks entre si.
Como todas las partÃculas subatómicas, los hadrones tienen números cuánticos correspondientes a las representaciones del grupo de Poincaré: JPC(m), donde J es el espÃn, P la paridad, C la paridad C, y m la masa. Además pueden llevar números cuánticos de sabor como el isoespÃn (o paridad G), extrañeza, etc. Los hadrones se pueden subidividir en dos clases:
- Los bariones son fermiones. Siempre llevan un número cuántico conservado llamado número bariónico (B). B = 1 para los nucleones (el protón y el neutrón), que forman parte del núcleo atómico.
- Los mesones son bosones con B = 0.
La mayor parte de los hadrones pueden ser clasificados por el modelo de quarks, que postula que todos los números cuánticos de los bariones se derivan de aquellos de los quarks de valencia. Para un barión estos son tres quarks, y para un mesón estos son un par quark-antiquark.
Cada quark es entonces un fermión con B = 1/3. Los estados excitados bariónicos o mesónicos son conocidos como resonancias. Cada estado fundamental hadrónico puede tener muchos estados excitados, y cientos han sido observados en experimentos con partÃculas. Las resonancias decaen extremadamente rápido (aproximadamente en 10−24 s) por las interacciones fuertes.
Los mesones que se encuentran fuera de la clasificación según el modelo de quarks se denominan mesones exóticos. Estos incluyen glueballs (bolas de pegamento), mesones hÃbridos y tetraquarks. Los únicos bariones que están fuera del modelo de quarks a la fecha son los pentaquarks, pero la evidencia de su existencia es poco clara desde 2005.
Todos los hadrones son excitaciones de una partÃcula de la teorÃa básica de la interacción fuerte, llamada cromodinámica cuántica. Debido a una propiedad llamada confinamiento que esta teorÃa experimenta a energÃas por debajo de la escala QCD, estas excitaciones no son quarks y gluones, que son los campos básicos, sino los hadrones que son compuestos, y no llevan carga de color.
En otras fases de materia QCD los hadrones pueden desaparecer. Por ejemplo, a temperatura y presión muy bajas, a menos que haya suficiente cantidad de sabores muy masivos de quarks, la teorÃa QCD predice que los quarks y gluones van a interactuar débilmente y ya no estarán confinados. Esta propiedad, que se conoce como libertad asintótica, ha sido experimentalmente confirmada a las escalas de energÃa de entre un GeV y un TeV.
[editar] Véase también
- PartÃcula subatómica: lista de partÃculas, leptones
- Cromodinámica cuántica, modelo de quarks
- Estrella de quarks
[editar] Referencias y enlaces externos
- El Particle Data Group [1] mantiene listados de las propiedades de todas las partÃculas conocidas.