Hadrones

HADRÓN
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 quarks 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: J PC (m), donde J es el espín; P
la paridad; C la paridad de C, y m la
masa. Pero en física esta simbología
representa a las siguientes referencias:
 J: Momento Angular (desempeña respecto a las rotaciones un papel

análogo al momento lineal en las traslaciones)
 P: Paridad Intrínseca (cambio simultáneo en el signo de toda

coordenada espacial)
 C: Paridad de Conjugación de Carga (operación abstracta realizable

idealmente sobre un sistema de partículas consistente en cambiar cada
partícula por su correspondiente antipartícula)
No hay que imaginar el protón, el neutrón u otro hadrón como un objeto

cuajado. Podemos pensar que es una bola cargada eléctricamente, pero es
una imagen muy mal adaptada. En un protón, encontramos quarks, antiquarks
y gluones. El hadrón contiene 3 quarks más que de antiquarks: esto son "los
quarks de valencia".
Los hadrones interactúan y forman una especie de gelatina cada vez más
rígida, a medida que aumenta, la energía involucrada, lo que hace que el
confinamiento de los quarks. Si, aunque no hay que imaginar el protón, el
neutrón u otro hadrón como un objeto cuajado, sino de modo dinámico como
un tipo de sombrero de prestidigitador donde se encuentra tantas cosas que se
pone allí enérgicamente para buscarlos.
CLASIFICACIÓN DE HADRONES
1) BARIONES Y MESONES ORDINARIOS
Tanto el modelo de quarks, como la evidencia empírica sugieren que los

hadrones son partículas compuestas por quarks y/o antiquarks. Hay dos tipos
de hadrones (sin contar los casos "exóticos"):
 Los bariones están compuestos por tres quarks con cargas de color
diferente, se dice que su carga de color global es "neutra" o "blanca", al
tener las tres cargas de color compensadas entre sí. Los neutrones y
protones también llamados conjuntamente nucleones son ejemplos de
bariones. Los bariones aislados se comportan como fermiones.
Estas partículas tienen un número bariónico (B) diferente de cero, que es igual
a +1 para los nucleones e igual a -1 para sus antipartículas.
 Los mesones están formados por un quark y un antiquark. Los piones

son ejemplos de mesones, su presencia ha sido usada para explicar
cómo permanecen unidos neutrones y protones en el núcleo atómico.
Los mesones se comportan como bosones. Su número bariónico
satisface B = 0.
La mayor parte de los hadrones se han podido clasificar adecuadamente 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.
2) BARIONES Y MESONES EXÓTICOS
Los mesones que se encuentran fuera de la clasificación según el modelo de

quarks se denominan mesones exóticos. Estos incluyen bolas de gluones,
mesones híbridos y tetraquarks. Los únicos bariones que están fuera del
modelo de quarks a la fecha son los pentaquarks, pero la evidencia de su
existencia no ha sido esclarecida aún. Recientemente se ha demostrado la
existencia del hadrón Z(4430), con un nivel de confianza de sigma 13.9.
3) RESONANCIAS
Las resonancias son partículas masivas de muy corta existencia, se

desintegran muy rápidamente en partículas más ligeras. Desde la aparición del
modelo de quarks se las interpreta como estados excitados con una energía
superior a la del estado fundamental, de sistemas ligados de quarks. Por lo
tanto, las resonancias no serían estrictamente estructuras diferentes, aunque
inicialmente fueron interpretadas así por tener una masa diferente a la del
estado fundamental (la discrepancia de masa tiene que ver con la relación E =
mc2).
EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES

Es un acelerador de partículas, específicamente haces de hadrones cuyo
propósito principal es examinar la validez y límites del Modelo Estándar.
Dentro del colisionador dos haces de protones son acelerados en sentidos
opuestos hasta alcanzar el 99,99 % de la velocidad de la luz, y se los hace
chocar entre sí produciendo altísimas energías (aunque a escalas
subatómicas) que permitirían simular algunos eventos ocurridos
inmediatamente después del big bang.
PROPÓSITOS:
• El significado de la masa (se sabe cómo medirla, pero no se sabe qué
es realmente).
• La masa de las partículas y su origen.
• El origen de la masa de los bariones.
• Número de partículas totales del átomo.
• El 95 % de la masa del universo no está hecha de la materia que se
conoce y se espera saber qué es la materia oscura.
• Si hay dimensiones extras, tal como predicen varios modelos inspirados
por la Teoría de cuerdas, y, en caso afirmativo, por qué no se han
podido percibir.
• Recrear las condiciones que provocaron el Big Bang.
BIBLIOGRAFIA PARA EL FINAL:

• Gettys, Keller, Skove. Física Clásica y Moderna. Editorial McGraw-Hill
(1991).
• Bröcker. Atlas de Física Atómica. Alianza Editorial (1988).
• Haken-Wolf. The Physics of Atoms and Quanta. Introduction to
experiments and theory. Editorial Springer-Verlag (1993).

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Es una partícula subatómica formada

 J: Momento Angular (desempeña respecto a las rotaciones un papel

 P: Paridad Intrínseca (cambio simultáneo en el signo de toda

 C: Paridad de Conjugación de Carga (operación abstracta realizable

No hay que imaginar el protón, el neutrón u otro hadrón como un objeto

1) BARIONES Y MESONES ORDINARIOS

Tanto el modelo de quarks, como la evidencia empírica sugieren que los

 Los mesones están formados por un quark y un antiquark. Los piones

2) BARIONES Y MESONES EXÓTICOS

Los mesones que se encuentran fuera de la clasificación según el modelo de

Las resonancias son partículas masivas de muy corta existencia, se

EL GRAN COLISIONADOR DE HADRONES

BIBLIOGRAFIA PARA EL FINAL:

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