EL TOMO SIN A

Desde la antigedad se ha querido explicar de qu estamos hechos, qu es lo que permite que poseamos un cuerpo. Los griegos en un dieron una explicacin filosfica a esta pregunta, Demcrito entre otros filsofos postularon la idea de que los cuerpos estn compuestos por pequeas partculas, todas unidad entre s, y que cualquier objeto no se puede dividir infinitamente, sino que llega a un lmite, y este limite eran estas partculas, a las cuales le dieron el nombre de tomos : (a= sin) y (tomon)que significa sin divisin. Muchos aos despus, a comienzos del siglo XIX se postul la primera teora cientfica de la existencia y de la estructura atmica, la cual fue hecha por Dalton, en el que estipulo de acuerdo a la ley de la conservacin de la materia, que toda la masa existente est compuesta por partculas esfricas, y que cada esfera es nica para cada elemento qumico, pero que estas pueden combinarse con otras partculas para formar los distintos compuestos.

Descubrimientos posteriores hechos por John Tomson, Rutderford y Bohr, dieron por destruida la idea de que el tomo era indivisible, debido al descubrimiento de partculas subatmicas: El neutrn, el protn y el electrn. Con el descubrimiento de estas partculas, los cientficos daban por resuelta la estructura del tomo, y a estas partculas subatmicas les dieron el nombre de elementos fundamentales. Pero como la ciencia siempre est en eterno cambio, la fsica cuntica encontr que estas partculas elementales ya no eran tan elementales como se pensaba.Partculas elementales

Las partculas elementales son los constituyentes de la materia ms pequeos que existen, esto significa que son partculas que no estn compuestas por otras, es decir son indivisibles. Como ya se haba mencionado, en un principio se pens que estas partculas eran los protones, neutrones y electrones, pero con los avances de la fsica cuntica se lleg a postular en teora, que los protones y los neutrones podan dividirse an ms en otras partculas. Con la creacin de los grandes aceleradores de partculas, estas teoras comenzaron a tener pruebas experimentales confirmatorias.

Hoy en da se sabe que los protones y los neutrones estn compuestos por partculas llamadas quarks, y que los electrones son en s, una partcula elemental pues no se pueden dividir ms.

Entonces a partir de esto, podemos dividir las partculas elementales en fermiones y bosones.

Los fermiones son aquellas partculas subatmicas que tiene un nmero de espn semi-entero y que cumplen el principio de exclusin de Pauli. Estos estn compuestos por quarks y por leptones.Coma ya se mencion, los quarks son los constituyentes de los protones y de los neutrones, pero ha de aclararse que existen distintos tipos de quarks, estos son: Up (arriba)

Down (abajo)

Strange (extrao)

Charm (encantado)

Top( cima)

Bottom (Fondo)

La designacin de los nombres se hizo de forma arbitraria con el fin de que el nombre se recordara lo ms fcil posible.

Los protones estn compuestos por dos quarks arriba y un quark abajo, y los Neutrones estn conformados de manera inversa: dos quark abajo y un quark arriba. Los dems tipos de quarks son muy inestables y estos de desintegraron luego de haber transcurrido unos segundos del momento del Big Bang. Pero se ha podido establecer su existencia en la prctica debido a que cientficos en los laboratorios pueden recrearlos.

Una propiedad intrnseca de los quarks, es que estos son capaces de interactuar con las cuatro fuerzas fundamentales (Gravedad. Electromagnetismo, Fuerzas nucleares fuertes y fuerzas nucleares dbiles)

Los siguientes son los leptones que estn conformados por : electrn, Tau, Muon y tres tipos de Neutrinos. Estos se caracterizan por que no interactan con las fuerzas nucleares fuertes.

El otro lado de la moneda est conformado por los bosones, que se caracterizan por no cumplir con el principio de exclusin de Pauli y que su nmero de espn es entero. Los bosones son las partculas portadoras de las fuerzas fundamentales, es decir estn en contacto directo con los fermiones.

Hay varios tipos de bosones, entre ellos se encuentran los gluones que hacen parte de las fuerzas nucleares fuertes; los bosones W y Z que hacen parte de las fuerzas nucleares dbiles; los fotones que hacen parte del electromagnetismo, el gravitn que hace parte de la gravedad, y uno recientemente descubierto: el bosn de Higgs, que es el encargado de que se forme la materia visible.En este cuadro se resume las partculas elementales

Partculas elementales

FermionesBosones

QuarksLeptonesW

Z

UpElectronesFotn

DownNeutrinosGravitn

CharmTauHiggs

StrangeMuonGluones

Top

Bottom

La estabilidad atmica

Qu es lo que permite que un tomo sea extraordinariamente estable? Qu hace que los protones y neutrones no se desintegren en sus componentes elementales? Que impide que un electrn salga disparado del tomo? Para poder responder a estas preguntas, debemos tomar algo que ya habamos nombrado: las fuerzas fundamentales. Pero qu son y de donde salieron?Las fuerzas fundamentales son unos campos de fuerza que interactan con las partculas ya sean fermiones o leptones. Existen 4 tipos de fuerzas fundamentales: La gravedad, el electromagnetismo, las fuerzas nucleares fuertes y las fuerzas nucleares dbiles. Estas cuatro se formaron en una nica super fuerza en el momento del Big Bang, pero luego se separaron.Una de ellas, la Fuerza nuclear fuerte (FNF) se encarga de mantener el ncleo del tomo estable, esto ha de entenderse porque el ncleo est formado por protones de carga positiva, por consiguiente se necesita de una fuerza externa que los mantenga unido evitando que estos se repelan debido a su carga. Las FNF est compuesta por gluones, que se encarga de interactuar con los diferentes quarks que se hayan en los protones y neutrones, mantenindolos unidos firmemente, por eso no se pueden hallar quarks de manera libre. Esta fuerza es increblemente fuerte, y si se llega separar esta fuerza de los quarks la gran cantidad de energa liberada es abrumadora, esto es lo que permiti la creacin de las bombas nucleares.

Lo que mantiene fijo los electrones al ncleo es el electromagnetismo, los fotones se encargan de interactuar con los electrones manteniendo una especie de fijacin entre ellos y los elementos del ncleo. Estos tambin impiden que los tomos se atraviesen entre s.

La fsica cuntica ha permitido el entendimiento de cmo se constituye y del cmo se forma la materia, esperemos que los nuevos avances permitan la creacin de nuevas tecnologas, nuevas formas de energa, nuevas formas para el tratamiento de enfermedades.