F s i c a d e Fue r z a s y P ar t c u l as
Las fuer z as que det e rmi n an la estr uct ur a del Uni v e r so son las s i g u i e nte s :
Fuer z a Fuer t e . Es de t er m i n an t e p a r a ent e nd e r l a es t a b i li d a d d e los nuc l e o s a t o m i c o s
Fuer z a El e c t r oma gne t i c a . De t er mi na la s p r o p i e d a des qu m i c as de l o s ele m e nt os .
Fuer z a de b i l . Int e r v i e n e en e l d e c a imi e nt o ra dia ct i vo de l o s nuc l e o s at o m i c o s
Fuer z a G rav i t a c io n a l . D e t er m i na la e s tr u c t ura y evo l u c i o n del Uni v e r s o a gr a n e s ca l a .
Aco m i e n z o s de l S igl o X X , s e d e s ar r o l l o una d e l a s t eor a s ma s profu n d a s : L a M ec a n i c a C u a n -
ti c a . C o n el l a se ha n c o m p r end i d o la Q u m i c a , la F s ic a Atom i c a y la F s i c a Nu c l e a r . Ha tr a ns -
form a d o nues t r a s vi da s p o r qu e hiz o po s i b l e la i nve n c i o n del tr a ns is t o r y de los co m p u t a d o r es
mo d e r no s .
C u a n d o s e es tu d i a n la s fue r z as d e la na t ur a le z a, us a n d o la M e c ani c a C u a nt ic a , s e de s c ub r e un a
ley fu nd a m e nt a l
As o ci a d a a c a d a fuer z a de la n a t u r a l e z a, s e enc ue nt r a una pa r t c u l a
El a l c anc e de una fuer z a es ta da do p or
r
~
m c
do nd e
~
= 1
1 0
?
34
m
2
kg /
s
es l a c ons ta nt e de P l a n c k( di v i d i d a p or 2
) ,
c
= 3
1 0
8
m
s
es l a
velo ci dad de l a luz en e l vac o y
m
es l a mas a en r ep o s o de la p a r t c u l a qu e t r ans mit e la fu e r z a .
De es t a ma n e r a s e ob ti e ne la t a bla si g u i e nt e
Int e r a c c i o n es de s c r i t a s p o r e l M o d e l o E s t a n d a r junt o c o n l o s gru p os gau ge y lo s b os o n e s as o c i-
ad o s a c a d a u n a de e l la s. E n l a c ol u mn a de l a i zqu i e r d a se re p r e s ent a n l a s co ns t a nt es fu n d a m e n -
ta le s que ind i c a n l a fu e r z a r e l a t iva de c a d a i n t er a c c io n .
Int e r a c c i o n G r u p o ga uge B o s o n S m b olo Fuer z a re lat iva
Ele c tr o m a g n e t i c a U( 1 ) foto n g a
em
= 1 / 1 3 7
De b il S U ( 2 ) bo s o n e s int e r me d i o s W
, Z
0
a
weak
= 1 ,0 2
1 0
-5
Fuer t e S U ( 3 ) glu o nes ( 8 t i p o s ) g a
s
( M
Z
) = 0, 1 2 1
Pa r t c u l as de m at e r i a
S eg u n e l m o d e lo es t a n d a r tod a la m a t e r ia co n o c id a e s t a co n s t i t u i d a d e p ar t c u la s que t i e ne n una
pr o p i ed a d int r ns ec a lla m a da es p n c u yo valo r es 1 / 2 . E n l o s te r m in o s del mo de lo es t a n d ar to d a s
las p a r t c ul a s de m a t e r i a so n fe r m i o n e s . Po r es ta ra z o n , s igu e n el p ri n c ip i o de e x c lus ion d e Pa u l i
de acu e r d o co n el teo r e ma de l a e s t a d s t i c a de l s p i n , y es lo qu e ca u s a su ca l i d a d de
ma te ria
.
Ap a rt e de s u s ant i p a r t c u l a s as o c i a d a s , e l mod e l o est a n d a r e xp l i c a un t o t a l d e do c e tip os
di ver s os de p a r t c u la s de m a t e r ia . S ei s de e s t o s s e cla s i c a n c o m o quar ks ( u p , do w n , s tr a n ge,
cha r m , t o p y b o t t o m ) , y lo s o t r o s s ei s c om o le p t o ne s (el e c t ro n ,muo n ,tau, y s u s ne u t ri n o s c o r r e-
sp on d i e nt e s ) .
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