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Resumen:
El Modelo Standard de Partículas se estableció en 1975. No hay experimentos que lo contradigan, pero parece muy arbitrario, y buscamos nuevas avenidas.
Las partículas se dividen en dos grupos, "ladrillos", constituyentes de la materia, y "cola", que describen las fuerzas entre los ladrillos. Los ladrillos son fermiones, (tienen spin semientero) y la "cola" bosones, (tienen spin entero). Los fermiones obedecen al principio de exclusión (responsable de la valencia
química), mientras los bosones pueden actuar coherentemente, en un mismo estado (por ejemplo, el láser).
El universo se describe por cuatro tipos de fuerzas, que en orden histórico fueron: La gravedad (descubierta por Newton), que liga la Tierra al Sol, etc; la fuerza electromagnética, bien conocida. Hay dos fuerzas (o interacciones) en el dominio del núcleo atómico, con alcance muy corto: son la interacción "fuerte" (responsable de la estabilidad de los núcleos) y la interacción "débil" (responsable de la desintegración beta). En Mecánica Cuántica cada fuerza tiene portador, que es la partícula(s) "cola" de esa fuerza. El gravitón sería el portador de la fuerza gravitatoria; el fotón, con masa cero y spin uno, el de la fuerza eléctrica. La fuerza nuclear fuerte tiene como portadores los gluones (hay ocho) y la fuerza débil tiene tres portadores, la partícula Z, neutra, con masa de 90 GeV, y la pareja W±, cargadas, de masa algo menor.
Los "ladrillos" se separan en dos grandes grupos, los leptones y los quarks. Hay 2x3 leptones: cargados, como el electrón, o neutros, como los neutrinos; y hay 2x3x3= 18 quarks. Leptones y quarks se agrupan en tres familias o generaciones: los quarks u ("up") y d ("down"), el electrón y el primer neutrino constituyen la primera familia, y hay tres. Los quarks tiene un grado extra de libertad, el "color": hay tres colores por quark y los gluones también están "coloreados". El color está apantallado (sólo se da en confinamiento): los protones uud y neutrones udd que se observan son "incoloros".
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