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La materia y su estructura



Partes: 1, 2

    1. Estructura microscópica de la
      materia
    2. Concepto de
      delincuencia
    3. La
      delincuencia
      Juvenil
       

               
    Cuando en física se trata de
    estudiar la materia y su comportamiento nos encontramos
    a veces con problemas en los que nos
    resulta trascendente (al menos en una primera aproximación)
    conocer como está constituida la materia.

               
    El estudio de un mismo cuerpo puede enfocarse desde multitud de
    puntos de vista, cada uno de los cuales requiere ciertos
    supuestos de partida, y por tanto, cierto grado de
    aproximación.

               
    Básicamente existen dos puntos de vista para observar el
    comportamiento de la materia: el macroscópico y el
    microscópico. Al adoptar el primero suponemos que la materia
    es continua, es decir, el espacio ocupado por el objeto al
    estudiarlo está completamente lleno de materia.

               
    El punto de vista microscópico tiene en cuenta la estructura atómica de la
    materia, es decir su carácter discontinuo,
    granular, con huecos entre los átomos y dentro de
    éstos, formada por un número enorme de partículas
    separadas entre sí y en continuo movimiento.

               
    El espacio entre las partículas que forman la materia no
    está lleno de materia,  es espacio vacío; entre
    cada dos partículas no hay materia. La materia es
    básicamente… ¡nada!, espacio vacío.

               
    Desde ese punto de vista, si quisiéramos conocer el
    comportamiento de un pedazo de materia con toda exactitud
    deberíamos conocer el comportamiento de cada uno de esos
    átomos y, por tanto, manejar un número elevadísimo
    de variables.

    Estructura microscópica de la
    materia

               
    Los primeros investigadores que en épocas recientes
    intentaron el estudio de la materia se dieron cuenta que
    había ciertas regularidades en todos los elementos de una
    columna y que esto solo era posible si se admitía cierta
    estructura atómica.

               
    El descubrimiento del electrón por Thomson, los trabajos de
    Rutherford y el descubrimiento de protones y neutrones afirmaron
    la divisibilidad del átomo y la existencia de
    cierta estructura en su interior. Con el descubrimiento de la
    radiactividad, y otros avances de la física fue posible
    demostrar que en la materia existen cientos de partículas,
    siendo doce las fundamentales, entre las que se encuentran los
    quarks, hadrones (mesones y bariones), leptones.

    Toda partícula fundamental viene caracterizada
    básicamente por tres magnitudes: su masa, su carga y su
    espín (momento angular intrínseco). Dependiendo de su
    espín las partículas se distinguen en: fermiones
    (tienen espín ± ½) y bosones (con espín
    ±1)

               
    Pero surgió la necesidad de "inventar" lo que se
    denominó extrañeza, ésto permitió predecir
    que reacciones nucleares entre partículas se producirán
    y cuales no. Si construimos diagramas representando la
    extrañeza y la carga eléctrica encontraremos que todos
    los mesones (conocidos hasta hoy) tienen lugar en el esquema; lo
    mismo sucede con los bariones. El camino óctuple (teoría formulada
    por  M. Gell-Mann e Y. Ne"eman en 1961) predijo incluso la
    existencia de varias partículas necesarias para completar
    los diagramas anteriores.

               
    Existe un "sistema periódico" de las
    partículas fundamentales. Desde 1964 se supone que todas las
    partículas fundamentales (hadrones) están constituidas
    por otras entidades menores llamadas quarks. éstos tienen la
    rara propiedad de poseer carga
    eléctrica fraccionaria.

               
    La imagen que tenemos hoy de los
    hadrones es la de agrupaciones de quarks de la misma forma que
    los átomos son agrupaciones de electrones, protones y
    neutrones. A pesar de esta similitud los quarks no pueden existir
    aislados.

               
    La estructura microscópica de la materia quedará
    completada de la siguiente forma: la materia está formada
    por leptones y quarks. Existen seis leptones y seis quarks
    encuadrados en seis familias.

               
    Con la primera familia queda descrita la materia
    ordinaria (protones, neutrones y electrones). Las demás
    familias explican la materia que se crea en los modernos
    aceleradores de partículas.

    Familia

    Leptones

    Quarks

    Nombre

    Masa (GeV)

    Carga (e-)

    Nombre

    Masa (GeV)

    Carga (e-)

    Primera Familia

    Electrón

    0,00051

    -1

    Up

    0,310

    + 2/3

    Neutrino electrónico

    » 0

    0

    Down

    0,310

    – 1/3

    Partes: 1, 2

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