Hadrón
partícula subatómica formada por quarks / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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Un hadrón (del griego ἁδρός, hadrós, "denso" o "fuerte") es una partícula subatómica formada por quarks que permanecen unidos debido a la interacción nuclear fuerte entre ellos. Antes de la postulación del modelo de cuarks se definía a los hadrones como aquellas partículas que eran sensibles a la interacción fuerte.
Como todas las partículas subatómicas, los hadrones tienen números cuánticos correspondientes a las representaciones del grupo de Poincaré: JPC(m)
, donde J
es el espín, P
la paridad, C
la paridad C, y m
la masa. Además, pueden llevar números cuánticos de sabor como el isoespín, extrañeza, etc.
Se cree que casi todos los hadrones y antihadrones "libres" (es decir, aislados y no unidos dentro de un núcleo atómico) son inestables y finalmente se descomponen en otras partículas. La única posible excepción conocida son los protones libres, los cuales parecen ser estables, o al menos, tardan mucho tiempo en desintegrarse (del orden de 1034+ años). A modo de comparación, los neutrones libres son la partícula inestable de vida más larga y se desintegran con una vida media de aproximadamente 879 segundos.[nota 1][1] Experimentalmente, la física de hadrones se estudia mediante la colisión de protones o núcleos de elementos densos y pesados como el plomo o el oro, y la detección de escombros en las lluvias de partículas producidas. El proceso idéntico ocurre en el entorno natural, en la atmósfera superior extrema, donde los muones y los mesones como los piones son producidos por las colisiones de los rayos cósmicos con partículas de gas enrarecido en la atmósfera exterior.
Los hadrones se dividen en dos grandes familias: bariónes, formados por un número impar de cuarks (normalmente tres cuarks) y mesones, formados por un número par de cuarks (normalmente dos cuarks: un cuark y un anticuark).[2] Protóns y neutróns (que constituyen la mayor parte de la masa de un átomo) son ejemplos de bariones; pións son un ejemplo de mesón. En los últimos años se han descubierto hadrones exóticos que contienen más de tres cuarks de valencia. Un estado tetraquark (un mesón exótico), denominado Z(4430)-, fue descubierto en 2007 por el Experimento Belle[3] y confirmado como resonancia en 2014 por la colaboración LHCb.[4] Dos estados pentaquark (barión exótico), denominados P+
c(4380) y P+
c(4450), fueron descubiertos en 2015 por la colaboración LHCb.[5] Hay varios candidatos hadrones más exóticos y otras combinaciones de cuarks color-singlet que también pueden existir.
Se cree que casi todos los hadrones y antihadrones "libres" (es decir, aislados y no ligados a un núcleo atómico) son inestables y acaban desintegrándose en otras partículas. La única posible excepción conocida son los protones libres, que parecen ser estables, o al menos, tardan inmensas cantidades de tiempo en desintegrarse (del orden de 1034+ años). A modo de comparación, los neutrones libres son la partícula inestable más longeva, y se desintegran con una vida media de unos 879 segundos.[6][1] Experimentalmente, la física de hadrones se estudia haciendo colisionar hadrones, por ej. p. ej. protones, entre sí o los núcleos de elementos densos y pesados, como el plomo o el oro, y detectando los restos en las lluvias de partículas producidas. Un proceso similar ocurre en el entorno natural, en la atmósfera superior extrema, donde se producen muones y mesones como piones por las colisiones de rayos cósmicos con partículas de gas enrarecido en la atmósfera exterior.[7]